[发明专利]一种轨道列车碰撞仿真简化模型的构建方法

摘要

本发明公开了一种轨道列车碰撞仿真简化模型的构建方法，包括：对目标中间车进行响应面划分；进行碰撞仿真实验获取到预设碰撞速度下每个响应面的响应位移和响应力；基于每个区间段的变形量识别每个区间段为塑性变形区间段或为弹性变形区间段以及计算每个弹性变形区间段的刚度，变形量与响应面的响应位移相关，刚度与响应面的响应位移、响应力相关；再构建轨道列车碰撞仿真全模型，并基于计算出的刚度对轨道列车碰撞仿真全模型上所有中间车的弹性变形区间段采用质量点和离散梁单元替代。本发明通过上述方法实现了更合理、准确的简化。

主权项

1.一种轨道列车碰撞仿真简化模型的构建方法，其特征在于：包括如下步骤：S1：构建局部仿真模型，并基于刚度差异对所述局部仿真模型内目标中间车进行响应面划分；其中，所述局部仿真模型至少由包含头车在内的3节车构成，选择局部仿真模型中一个中间车作为目标中间车；所述响应面为目标中间车外壳上开口的竖直侧边所在的截面，相邻两个响应面之间的结构为中间车的一个区间段；S2：对所述局部仿真模型在预设碰撞速度下进行碰撞仿真实验获取到预设碰撞速度下所述目标中间车上每个响应面的响应位移和响应力；其中，所述预设碰撞速度至少包含目标碰撞速度，所述目标碰撞速度下车辆弹性变形完全；S3：基于目标碰撞速度下目标中间车上每个响应面的响应位移计算出每相邻两个响应面之间区间段的变形量，再基于每个区间段的变形量识别每个区间段为塑性变形区间段或为弹性变形区间段；其中，相邻两个响应面之间区间段的变形量为所述相邻两个响应面的响应位移差值的绝对值；S4：基于响应位移和响应力计算每个弹性变形区间段的刚度；弹性变形区间段的刚度等于弹性变形区间段的变形载荷除以变形量，所述变形载荷为弹性变形区间段对应的相邻两个响应面的响应力之差的绝对值；S5：构建轨道列车碰撞仿真全模型，再基于步骤S4计算出的刚度对所述轨道列车碰撞仿真全模型上所有中间车的弹性变形区间段采用质量点和离散梁单元替代；其中，在每个中间车上每个弹性变形区间段的响应面位置上设置质量点，所有质量点的竖直和径向坐标分别与所有弹性变形区间段的整段车体结构重心的竖直、径向坐标相等，相邻质量点之间用离散梁单元连接，且相邻两个质量点之间离散梁单元的刚度等于相对应的相邻两个响应面之间的弹性变形区间段的刚度，质量点的质量等于各个质量点的响应面所在的弹性变形区间段内车体结构的1/2质量之和。