[发明专利]列车乘员二次碰撞试验系统与方法

说明书

本发明涉及轨道车辆试验技术领域，公开一种列车乘员二次碰撞试验系统与方法。本发明系统包括前端安装有过载吸能结构的驱动车；轨道按规定间隔敷设在地面上；驱动车与用于提供驱动的气动发射式动力模块相连；速度控制装置安装于试验区轨道两侧以提供制动；驱动车和试验车纵向以液压控制器连接，并在纵向的至少一个连接处布置至少一个第一加速度传感器；驱动车和试验车横向以控制弹簧连接，并在横向的至少一个连接处布置至少一个第二加速度传感器；试验车车厢内座椅上摆放非约束坐姿的碰撞假人，并在假人上布置压力传感器、位移传感器和第三加速度传感器。

技术领域

本发明涉及轨道车辆试验技术领域，更具体地说，涉及一种列车乘员二次碰撞试验系统与方法。

背景技术

列车碰撞事故严重威胁乘员安全。碰撞过程中二次碰撞是造成乘员伤亡的主要原因，对于乘员被动安全的研究具有重要的意义。实车碰撞试验是一种能真实反映列车“单车+多车辆耦合”碰撞过程并且不可替代的研究手段，因此必须依托实车碰撞试验开展列车碰撞过程中的乘员二次碰撞动力学及损伤分析。

中国专利申请号为201410195039.3，名称为《气动发射式轨道车辆实车撞击试验系统》公开了以下技术方案：“一种气动发射式轨道车辆实车撞击试验系统，所述试验系统包括中央控制台、发射器、实车和撞击墙；发射器与撞击墙之间的钢轨上摆放实车；发射器为气动发射装置，包括行走小车、支架、储气罐、空压机、空心活塞、触发机构和缸套；空心活塞安装在支架上，缸套安装在行走小车上，空心活塞与缸套之间设置触发机构；撞击墙的侧面安装撞击测速装置和高速摄影装置；在撞击试验过程中：中央控制台程序控制发射器、撞击测速装置、高速摄影装置和撞击墙的测力采集装置的工作，接收并保存相关数据；实车无动力自由滑行距离至少为发射器有效行程的1.1倍；实车与撞击墙的试验撞击速度不低于每小时25公里。”

以上公开的试验方案，虽然可有效实现轨道车辆实车撞击试验，但所得数据仅限于车体本身，无法实现乘员二次碰撞的运动学响应及损伤分析，因此需要重新开发针对列车乘员二次碰撞的试验系统。

发明内容

本发明的主要目的在于公开一种列车乘员二次碰撞试验系统与方法，以克服现有技术中的不足。

为达上述目的，本发明公开一种列车乘员二次碰撞试验系统，包括试验车、气动发射式动力模块、轨道、控制弹簧、液压控制器、前端安装有过载吸能结构的驱动车、第一、第二及第三加速度传感器、速度控制装置、中央控制模块、压力传感器、位移传感器；

所述轨道按规定间隔敷设在地面上；所述驱动车与用于提供驱动的所述气动发射式动力模块相连；所述速度控制装置安装于所述试验区轨道两侧以提供制动；所述驱动车和所述试验车垂向以所述液压控制器连接，并在垂向的至少一个连接处布置至少一个所述第一加速度传感器；所述驱动车和所述试验车纵向以所述控制弹簧连接，并在纵向的至少一个连接处布置至少一个所述第二加速度传感器；所述试验车车厢内座椅上摆放非约束坐姿的碰撞假人，并在假人上布置压力传感器、位移传感器和第三加速度传感器；

所述中央控制模块，用于与所述气动发射式动力模块、液压控制器、速度控制装置、控制弹簧以及各传感器相连完成多点实时协同控制，包括：接收第一、第二加速度传感器传回的数据形成加速度曲线，并与各第一、第二加速度传感器安装点处预设的加速度曲线进行对比及误差分析，实时增强或者削弱控制弹簧、液压控制器、速度控制装置的控制力，使第一、第二加速度传感器传回的实时加速度曲线与预设的加速度曲线相符，从而影响所述试验车横向、纵向、垂向的动力学行为，使所述试验车车厢内模拟乘员二次碰撞场景。

为达上述目的，本发明还公开一种列车乘员二次碰撞试验系统的试验方法，包括以下步骤；