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出口阿根廷客车防碰撞车体结构研究
 
 
陈海俊　田菲　杜彦品
摘要：为了设计阿根廷客车耐碰撞车体，文章分别对车钩箱车体结构和牵引梁车体结构进行了优化以及仿真计算和对比分析，并对车体防爬吸能装置进行了优化设计和试验验证，为轨道车辆防碰撞车体结构设计提供了理论参考。
关键词：阿根廷客车；防碰撞车体结构；车钩箱车体结构；牵引梁车体结构；防爬吸能装置 ：A
：U270 ：1009-2374（2015）33-0003-02 DOI：.11-4406/
1 概述
近几年，由于阿根廷几次的交通事故，目前阿根廷交通管理部门强制要求新采购的车辆要充分考虑车体的耐碰撞性，满足EN15227标准的要求，不符合这个标准就很难获得审批。
2 车体耐碰撞系统设计思路
车体碰撞设计思路
列车吸能装置的种类繁多，主要有车钩缓冲装置、防爬吸能装置等，它们与列车车体结构中能够诱发局部变形从而吸收撞击能量的“易变形区域”一起组成了列车的被动安全防护系统。在列车发生碰撞事故时，根据不同的碰撞形式和碰撞程度，这些吸能装置分别作用，从而使乘客和司机能够得到保护，通常分为如下三个阶段：（1）正常调车阶段：车辆连挂或者紧急制动等情况，此时车钩缓冲器吸收车辆动能，车钩压馈管和防爬器不动作，此时车体和吸能装置可恢复；（2）轻微碰撞或低速碰撞阶段：车钩缓冲装置缓冲器走完行程，安装于车体端部的车钩压馈管装置和防爬器发生作用，吸收冲击和纵向力，耗散碰撞能量，压馈管和防爬器发生塑性变形，变形不可恢复，此时车体不发生损坏，只需更换压馈管和防爬器等吸能部件；（3）高速碰撞阶段，除了车钩缓冲装置、车体端部弱刚度部位的防爬吸能装置等完全发挥吸能作用外，车体结构中可变形区域也将发生塑性变形以吸收高速碰撞所带来的巨大能量，此时车体变形可控，变形发生在无人区域。
吸能装置设计思路
吸能装置的吸能特性主要决定于金属吸能元件的性能，因此用于轨道车辆上的能量吸收元件应具有以下的性能要求：（1）碰撞动能应能够尽量不可逆地完全转换成变形能（除缓冲器外）；（2）在碰撞过程中，能量吸收装置应具有稳定的变形模式，即吸能元件在碰撞事件中能以相对固定的模式吸收碰撞能量；（3）在吸收能量的过程中应能够控制碰撞力和碰撞减速度的变化，将过载控制在人体伤害极限范围内，以保护乘客的生命安全；（4）为了使减速度最小，并吸收更多的能量，吸能元件应能提供足够长的变形行程，而且在变形前不占据过大的空间，变形后不造成次生破坏（例如侵穿或碎片飞裂等）；（5）吸能元件应该具有较轻的质量和良好的“比吸能”，即尽量使单位质量所吸收的能量最高；（6）能量吸收元件通常是一次性使用的，应具有结构简单、成本低廉等特点，并且易于制造和更换。总之，吸能元件不仅应具有有效行程长和冲击力平稳等特点，还应该保证具有较高的总吸能和比吸能的特点。
3 阿根廷客车车体结构设计
阿根廷圣马丁线城市列车由7～9辆车辆编组，其中首尾车为行李合造车，一辆机车牵引组成。机车与车辆之间采用全自动车钩连接，车辆之间采用本永久车钩连接，车体端部设置防爬器，编组两端无风挡，中间采用折棚风挡。车体强度符合《铁道应用—轨道车身的结构要求》（EN12663：2010）中定义的P-Ⅲ要求，最大