[發(fā)明專利]一種列車等效縮模構(gòu)建方法及列車等效縮模

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811591809.0
• 申請(qǐng)日: 2018-12-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109657377B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-12-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姚曙光;閆凱波;陸思思;許平;黃啟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F17/50
• 分類號(hào): G06F17/50
• 代理公司: 43114 長(zhǎng)沙市融智專利事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 龔燕妮

1.一種列車等效縮模構(gòu)建方法，其特征在于：包括如下步驟：

S1：獲取列車等效縮模相比于全尺寸列車的各個(gè)動(dòng)力學(xué)參數(shù)的比例因子；

其中，所述動(dòng)力學(xué)參數(shù)的比例因子類型至少包括力比例因子、位移比例因子、尺寸比例因子、剛度比例因子和質(zhì)量比例因子；

S2：依據(jù)列車碰撞過(guò)程中的變形吸能特征將列車分為頭車和中間車以及將頭車劃分為變形吸能區(qū)和非變形區(qū)；

其中，變形吸能區(qū)包括頭車吸能裝置和司機(jī)室，所述頭車吸能裝置包括車鉤緩沖器、車鉤壓潰管、主吸能裝置，所述非變形區(qū)為頭車的載人區(qū)；

S3：基于動(dòng)力學(xué)參數(shù)的比例因子對(duì)列車等效縮模的頭車、中間車分別進(jìn)行構(gòu)建；

a：基于尺寸比例因子和質(zhì)量比例因子將全尺寸列車中車鉤緩沖器、司機(jī)室、非變形區(qū)以及各個(gè)中間車的特征尺寸和質(zhì)量分別乘以對(duì)應(yīng)的尺寸比例因子、質(zhì)量比例因子得到列車等效縮模中車鉤緩沖器、司機(jī)室、非變形區(qū)、各個(gè)中間車相匹配的特征尺寸和質(zhì)量；

其中，特征尺寸包括長(zhǎng)、寬、高、厚度；

b：將全尺寸列車的變形吸能特性曲線上橫、縱坐標(biāo)分別乘以相匹配的動(dòng)力學(xué)參數(shù)的比例因子得到列車等效縮模的變形吸能特性曲線，再基于列車等效縮模的變形吸能特性曲線以及尺寸比例因子構(gòu)建頭車中的車鉤壓潰管和主吸能裝置；

其中，變形吸能特性曲線為壓縮位移與撞擊力的關(guān)系曲線，曲線包圍的面積為吸能量；

c：基于剛度比例因子將全尺寸列車中非變形區(qū)以及各個(gè)中間車的剛度乘以剛度比例因子得到列車等效縮模中相對(duì)應(yīng)非變形區(qū)、中間車的剛度；再在列車等效縮的非變形區(qū)、各個(gè)中間車上排布加強(qiáng)筋直至分別達(dá)到對(duì)應(yīng)剛度；

S4：依據(jù)全尺寸列車上相鄰車廂間的連接車鉤的結(jié)構(gòu)尺寸以及變形吸能特性構(gòu)建列車等效縮模上相鄰車廂間的吸能導(dǎo)向件；

所述吸能導(dǎo)向件連接列車等效縮模上相鄰的兩個(gè)車廂，所述吸能導(dǎo)向件包括吸能件以及導(dǎo)向桿，所述吸能件中部開(kāi)通孔，所述導(dǎo)向桿貫穿吸能件中部通孔且導(dǎo)向桿兩端分別固定在相鄰的兩節(jié)車廂上。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述連接車鉤中吸能部件包括連接緩沖器和連接壓潰管，所述吸能導(dǎo)向件中吸能件包括連接緩沖器模擬件、連接壓潰管模擬件；所述連接緩沖器模擬件和連接壓潰管模擬件的構(gòu)建過(guò)程如下：

將全尺寸列車中連接緩沖器的特征尺寸乘以尺寸比例因子得到列車等效縮模中連接緩沖器模擬件的特征尺寸；

將全尺寸列車中連接壓潰管的變形吸能特性曲線的橫、縱坐標(biāo)分別乘以相匹配的動(dòng)力學(xué)參數(shù)的比例因子得到吸能導(dǎo)向件中連接壓潰管模擬件的變形吸能特性曲線，并獲取連接壓潰管模擬件的撞擊力；再根據(jù)連接壓潰管模擬件的撞擊力計(jì)算出連接壓潰管模擬件的截面面積；

其中，撞擊力等于元件強(qiáng)度與截面面積的乘積；

以及將全尺寸列車中連接壓潰管的長(zhǎng)度乘以尺寸比例因子得到列車等效縮模中連接壓潰管模擬件的長(zhǎng)度。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述基于列車等效縮模的變形吸能特性曲線以及尺寸比例因子構(gòu)建頭車中的車鉤壓潰管和主吸能裝置的過(guò)程包括：

將全尺寸列車頭車中車鉤壓潰管、主吸能裝置的長(zhǎng)度分別乘以尺寸比例因子得到列車等效縮模頭車中車鉤壓潰管、主吸能裝置的長(zhǎng)度；

將頭車縮模的變形吸能特性曲線上車鉤壓潰管對(duì)應(yīng)的撞擊力、主吸能裝置對(duì)應(yīng)的撞擊力分別計(jì)算頭車縮模上車鉤壓潰管、主吸能裝置的橫截面積；

其中，撞擊力等于元件強(qiáng)度與截面面積的乘積。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：S1中獲取比例因子過(guò)程為：基于薄壁板殼的動(dòng)力平衡方程采用相似理論和方程分析法得到頭車縮模的動(dòng)力學(xué)參數(shù)的比例因子；

其中，列車頭車采用薄壁板殼結(jié)構(gòu)。