[发明专利]一种基于力和刚度等效的头车缩模构建方法及头车缩模

摘要

本发明公开了一种基于力和刚度等效的列车头车缩模构建方法及头车缩模，该方法包括如下步骤：S1：获取头车缩模相比于全尺寸列车的各个动力学参数的相似因子；S2：依据变形吸能特性将全尺寸列车头车划分为变形吸能区和非变形区；S3：基于相似因子分别构建头车缩模的变形吸能区和非变形区，依据全尺寸列车头车的变形吸能曲线转换得到头车缩模的变形吸能特性曲线，再基于头车缩模的变形吸能特性曲线以及尺寸相似因子设计头车缩模的变形吸能区中缓冲器、压溃管、主吸能装置和司机室的尺寸；依据尺寸相似因子以及刚度相似因子设计头车缩模的非变形区。本发明构建的头车缩模能保证列车撞击力和车体刚度相似，精确还原列车碰撞过程，可靠度更高。

主权项

1.一种基于力和刚度等效的列车头车缩模构建方法，其特征在于：包括如下步骤：/nS1：获取头车缩模相比于全尺寸列车的各个动力学参数的相似因子；/n所述动力学参数的相似因子至少包括力相似因子、位移相似因子、尺寸相似因子、刚度相似因子；/nS2：依据列车碰撞过程中的变形吸能特性将列车头车划分为变形吸能区和非变形区；/n其中，变形吸能区包括吸能装置、司机室，所述吸能装置包括缓冲器、压溃管、主吸能装置，其中，所述缓冲器、压溃管、主吸能装置依次被压缩变形；/nS3：基于动力学参数的相似因子分别构建头车缩模的变形吸能区和非变形区；/na：变形吸能区的构建为：将全尺寸列车头车的变形吸能特性曲线上横、纵坐标分别乘以相匹配的动力学参数的相似因子得到头车缩模的变形吸能特性曲线，再基于头车缩模的变形吸能特性曲线以及尺寸相似因子构建头车缩模的变形吸能区中缓冲器、压溃管、主吸能装置和司机室；/n其中，变形吸能特性曲线为压缩位移与撞击力的关系曲线，曲线包围的面积为吸能量；/nb：非变形区的构建过程为：依据尺寸相似因子以及刚度相似因子构建头车缩模的非变形区；/n其中，基于尺寸等效缩比将全尺寸列车头车上非变形区的特征尺寸乘以尺寸相似因子得到头车缩模上非变形区的特征尺寸；所述特征尺寸包括长、宽、高、厚度；/n基于尺寸等效缩比将全尺寸列车头车以及头车缩模上非变形区均竖直划分为n个单元，并基于刚度等效缩比增设加强筋使全尺寸列车头车与头车缩模上相匹配的每对单元的刚度之比等于刚度相似因子，n为大于或等于2的正整数。/n