[发明专利]一种诱导式吸能装置设计方法

摘要

本发明提供了一种诱导式吸能装置设计方法，属于轨道交通车辆被动安全技术领域。包括步骤如下：第一步、结合有限元仿真，根据吸能量和稳态力设计要求，确定吸能装置的基础参数，如吸能装置的截面形状、长度、所用材料等；第二步、根据设计出的吸能装置的基础参数，选择诱导分布方式、结构形式、结构大小的范围等因素；第三步、将各因素看成独立变量，通过有限元仿真，开展正交性试验，对其诱导效果进行优化。根据这个方法可以快速方便地设计出满足要求的吸能装置，有效的降低初始碰撞峰值力，对轨道车辆吸能装置的设计有一定的指导意义。

主权项

1.一种诱导式吸能装置设计方法，第一步、根据CRH系列动车车头的稳态力应保证2400kN且吸能量保证在1.68MJ的设计设计要求，结合有限元仿真，确定吸能装置的截面形状、长度和材料；第二步、根据吸能装置的基础参数，选择诱导分布方式、结构形式、结构大小的范围；第三步、将截面形状、长度和材料看成独立变量，通过有限元仿真，开展正交性试验，对其诱导效果进行优化，降低峰值力，改善变形模式，选出最优方案；具体设计步骤的顺序描述如下：/n(1)、为保证吸能装置的吸能量能够达到1.68MJ，根据具体边界条件确定四个外径分别为560mm、494mm、428mm、360mm，长度1000mm，壁厚2.5mm的吸能管；所述吸能管为同轴、等间距嵌套结构，前端与防爬器内侧固定，尾端与安装板内侧固定。/n(2)、确定吸能管所用材料，根据比吸能最大原则，选取轨道车辆常用材料SUS301L-HT不锈钢；/n(3)、每个吸能管上的诱导变形孔沿圆周方向均布4个；/n(4)、确定诱导方式为矩形诱导孔形式；/n(5)、设定每个诱导孔的开孔长度范围以角度表示18°～72°；/n(6)、设定每个诱导孔的宽度范围5mm～20mm；/n(7)、设定每个吸能管的诱导孔距前端的距离范围80mm～200mm；/n(8)、根据这六个变量因素，设定评定吸能量/峰值力的目标R