轨道车辆切削式吸能装置吸能特性研究 被引量：23

1

作者 雷成 肖守讷 罗世辉 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期263-267,共5页

针对利用金属薄壁结构轴向切削过程吸收能量的吸能装置,采用多元线性回归分析的方法,建立了吸能装置切削吸能过程的界面力稳定值、能量预测模型。采用方差分析的方法对该模型的回归方程和系数进行了显著性检验。研究了刀具前角、切屑圆... 针对利用金属薄壁结构轴向切削过程吸收能量的吸能装置,采用多元线性回归分析的方法,建立了吸能装置切削吸能过程的界面力稳定值、能量预测模型。采用方差分析的方法对该模型的回归方程和系数进行了显著性检验。研究了刀具前角、切屑圆心角、切削深度和切削速度对切削式吸能过程的影响程度。研究结果表明,预测模型的回归方程是显著的,刀具前角和切屑圆心角对界面力稳定值的影响显著,切削深度和切削速度对界面力稳定值的影响不显著;刀具前角、切屑圆心角和切削深度对吸能的影响显著,切削速度对吸能的影响不显著。 展开更多

关键词 轨道车辆 轴向切削 吸能装置 回归分析 预测模型 方差分析

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轨道车辆切削式吸能过程仿真 被引量：14

2

作者 常宁 刘国伟 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期2444-2450,共7页

利用金属切削过程吸收能量的原理,在金属切削研究和轨道车辆吸能研究的交叉领域内,提出一种利用切屑生成过程进行吸能并用于轨道车辆被动安全的新型切削式吸能装置。根据非线性动态模拟理论,利用显式有限元软件ANSYS/LS-DYNA对该切削式... 利用金属切削过程吸收能量的原理,在金属切削研究和轨道车辆吸能研究的交叉领域内,提出一种利用切屑生成过程进行吸能并用于轨道车辆被动安全的新型切削式吸能装置。根据非线性动态模拟理论,利用显式有限元软件ANSYS/LS-DYNA对该切削式吸能装置的吸能过程进行三维仿真,得到该装置在撞击过程中能量吸收和切削力的时程曲线。研究结果表明:与现有吸能装置相比,切削式吸能装置可以在更短的时间内吸收撞击能量,而且吸能能力更强;切削式吸能装置具有更强的降低撞击力峰值的能力,而且撞击力到达第1个峰值的时间也有所延迟。 展开更多

关键词 轨道车辆 切削 吸能装置 显式有限元

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切削式吸能热力耦合研究 被引量：4

3

作者 刘国伟 夏茜 +1 位作者 王千叶 董茹玲 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2015年第14期93-99,共7页

据非线性动态模拟及热力耦合理论,利用有限元软件LS-DYNA对切削式吸能过程进行热力耦合研究。通过分析切削式吸能过程中切削力及能量耗散随切削行程的变化曲线,所得切削式吸能过程的力学特性十分稳定,撞击力未出现较大峰值;切削热耗散... 据非线性动态模拟及热力耦合理论,利用有限元软件LS-DYNA对切削式吸能过程进行热力耦合研究。通过分析切削式吸能过程中切削力及能量耗散随切削行程的变化曲线,所得切削式吸能过程的力学特性十分稳定,撞击力未出现较大峰值;切削热耗散能量约占撞击总能量的21%,模拟中需考虑切削热影响。在热力耦合基础上分析撞击速度、切削截面参数及刀具参数对切削式吸能力学特性的影响规律。 展开更多

关键词 切削式吸能 热力耦合 切削热 撞击速度 切削截面参数 刀具参数

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基于显式有限元的轨道车辆撞击能量吸收研究 被引量：3

4

作者 雷成 肖守讷 罗世辉 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 北大核心 2012年第4期65-68,共4页

吸能装置是提高轨道车辆耐碰撞性能的关键部件.将金属切削加工技术应用到轨道车辆的被动安全防护上,提出利用切屑的生成过程吸收列车的撞击能量,作为新型吸能装置的吸能原理.建立了金属薄壁结构切削吸能过程的三维显式有限元模型,分析... 吸能装置是提高轨道车辆耐碰撞性能的关键部件.将金属切削加工技术应用到轨道车辆的被动安全防护上,提出利用切屑的生成过程吸收列车的撞击能量,作为新型吸能装置的吸能原理.建立了金属薄壁结构切削吸能过程的三维显式有限元模型,分析了刀具的前角对薄壁结构切削吸能性能的影响,并与金属薄壁结构的压缩吸能进行了比较.结果表明,金属切削吸能过程是理想的轨道车辆撞击能量吸收过程. 展开更多

关键词 轨道车辆 切削吸能 显式有限元 吸能装置 吸能原理

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切削式吸能结构的仿真分析 被引量：3

5

作者 潘胜娟 刘金鑫 《机械研究与应用》 2015年第6期52-55,共4页

利用显示有限元软件ANSYS/LS-DYNA,对切削式吸能结构进行了仿真分析,并与同样工况下的方管、圆管压溃吸能结构做了比较。分析了切削深度、刀具前角、工件材料对吸能过程的影响。仿真结果表明:切削式吸能结构吸收的能量与压溃式吸能相当... 利用显示有限元软件ANSYS/LS-DYNA,对切削式吸能结构进行了仿真分析,并与同样工况下的方管、圆管压溃吸能结构做了比较。分析了切削深度、刀具前角、工件材料对吸能过程的影响。仿真结果表明:切削式吸能结构吸收的能量与压溃式吸能相当,并且吸能过程稳定,力峰值远小于压溃管力峰值;切削式吸能结构吸收的能量、撞击力与切削深度成正比,与刀具前角成反比,工件的材料对切削吸能过程有一定的影响。 展开更多

关键词 切削 吸能结构 压溃 有限元

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基于显式有限元的高速列车吸能装置吸能原理研究 被引量：12

6

作者 雷成 肖守讷 罗世辉 《铁道机车车辆》 2012年第2期1-5,共5页

吸能装置是提高高速列车耐碰撞性能的关键部件。首先阐述了金属切削数值仿真的关键技术,包括材料的本构模型、切屑与工件的分离、切屑与刀具的接触和摩擦等。然后利用显式有限元仿真了薄壁结构被轴向切削时刀具的前角、切屑的厚度和宽... 吸能装置是提高高速列车耐碰撞性能的关键部件。首先阐述了金属切削数值仿真的关键技术,包括材料的本构模型、切屑与工件的分离、切屑与刀具的接触和摩擦等。然后利用显式有限元仿真了薄壁结构被轴向切削时刀具的前角、切屑的厚度和宽度等对其吸能特性的影响。提出薄壁结构轴向切削吸能和轴向压缩吸能的组合作为吸能装置的吸能原理。分析结果表明,该吸能原理是一种非常理想的碰撞能量耗散模式。 展开更多

关键词 高速列车 吸能装置 显式有限元 切削吸能 吸能原理

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轨道车辆新型车端专用吸能装置 被引量：12

7

作者 雷成 肖守讷 罗世辉 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第4期738-744,共7页

为了提高轨道车辆的耐碰撞性,利用金属薄壁结构轴向切削和压缩过程吸收能量的原理,设计了一种新型车辆端部专用吸能装置;采用显式有限元软件LS-DYNA建立了吸能装置吸能过程的等效三维有限元模型,并对吸能过程进行数值模拟;分析了切削深... 为了提高轨道车辆的耐碰撞性,利用金属薄壁结构轴向切削和压缩过程吸收能量的原理,设计了一种新型车辆端部专用吸能装置;采用显式有限元软件LS-DYNA建立了吸能装置吸能过程的等效三维有限元模型,并对吸能过程进行数值模拟;分析了切削深度、刀具前角和切屑圆心角等参数对吸能装置吸能性能的影响.研究结果表明,新型吸能装置吸收的能量、界面力与切削深度、切屑圆心角成正比,与刀具前角成反比,受切削深度的影响较小;新型吸能装置的冲程效率可达100%,压缩力效率和总效率可达70%以上,高于现有吸能装置. 展开更多

关键词 轨道车辆 切削和压缩 专用吸能装置 显式有限元

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基于动态J-C本构的轨道交通车辆新型切削式吸能装置耐撞性研究 被引量：7

8

作者 刘艳文 修瑞仙 +2 位作者 李本怀 王科飞 李成林 《城市轨道交通研究》 北大核心 2016年第6期28-33,共6页

针对国内对轨道交通车辆切削式吸能装置的研究大多单从数值仿真出发、缺乏与试验数据的对比、其仿真结果准确性有待探讨的现状,德国德累斯顿TUV SUD铁路股份有限公司铁道车辆测试中心率先对某新型AX-CE型切削式防爬吸能装置进行动态试验... 针对国内对轨道交通车辆切削式吸能装置的研究大多单从数值仿真出发、缺乏与试验数据的对比、其仿真结果准确性有待探讨的现状,德国德累斯顿TUV SUD铁路股份有限公司铁道车辆测试中心率先对某新型AX-CE型切削式防爬吸能装置进行动态试验,得到其碰撞界面力、压缩行程随时间变化曲线,检验吸能装置的动态性能;采用显示有限元软件LS-DYNA详细建立AX-CE型切削式吸能装置的等效三维模型;采用Johnson-Cook动态热粘塑性材料本构模型、剪切损伤分离准则以及界面粘结-滑移混合摩擦模型,对高速切削吸能及切屑生成过程进行研究,并与试验进行对比分析,验证了数值仿真的正确性;分析了刀具前角、切屑圆心角、切削深度和切削速度等参数对切削式吸能过程的影响程度。研究表明,切削式吸能装置较现有吸能装置吸能特性更优,控制界面力峰值更强;切削深度和切屑圆心角对界面力和吸能的影响显著,刀具前角及切削速度对其影响则较小。 展开更多

关键词 轨道交通车辆 切削式吸能装置 动态J-C本构 剪切损伤分离准则

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切削式吸能的惯性效应 被引量：6

9

作者 刘国伟 夏茜 +1 位作者 王千叶 董茹玲 《交通运输工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第3期62-70,共9页

在考虑切削热影响的基础上，采用数值模拟研究了切削式吸能过程的惯性效应，计算了不同初始撞击条件下的稳定切削力、切削位移、最高温度、热耗散能量和热耗散能量比例。计算结果表明：初始撞击能量为20kJ时，切屑生成时切削力未出现明... 在考虑切削热影响的基础上，采用数值模拟研究了切削式吸能过程的惯性效应，计算了不同初始撞击条件下的稳定切削力、切削位移、最高温度、热耗散能量和热耗散能量比例。计算结果表明：初始撞击能量为20kJ时，切屑生成时切削力未出现明显的初始峰值，稳定切削力变化范围为63．0～63．8kN，变化规律相同，变化趋势一致；撞击质量为200kg，撞击速度变化范围为3～10m·S-1时，稳定切削力变化范围为63．0～64．4kN；撞击速度为10m·S-1，撞击质量由0．4t增加至3．2t时，热耗散能量由4．12kJ增加到36．64kJ，热耗散能量随撞击质量的增大而增大，最高温度变化范围为586℃～602℃，热耗散能量比例变化范围为20．6％～23．2％，稳定切削力的变化范围为63．0～64．1kN。可见，在切削深度和刀具几何参数不变的条件下，初始撞击能量、撞击质量和撞击速度对切削力影响很小，切削式吸能过程的惯性敏感性弱，切削式吸能结构属于第工类，而且，切削热占能量耗散比例大，撞击速度对其影响程度大。 展开更多

关键词 车辆工程 吸能结构 切削式吸能过程 惯性效应 有限元法 热力学

原文传递

切削吸能结构垂向偏置冲击试验与数值模拟研究

10

作者 姜焙晨 王晖 +3 位作者 高乾宸 汪依宁 王明猛 王晋乐 《机车电传动》 2024年第4期125-131,共7页

为了充分研究切削式吸能装置在垂向偏置载荷下的吸能性能,文章设计了全尺寸垂向偏置冲击试验,并利用有限元软件LS-DYNA对碰撞过程进行了数值模拟,基于验证后的有限元模型,进一步研究垂向偏置冲击对吸能过程的影响。结果表明,文章建立的... 为了充分研究切削式吸能装置在垂向偏置载荷下的吸能性能,文章设计了全尺寸垂向偏置冲击试验,并利用有限元软件LS-DYNA对碰撞过程进行了数值模拟,基于验证后的有限元模型,进一步研究垂向偏置冲击对吸能过程的影响。结果表明,文章建立的有限元模型可以准确捕捉切削变形过程,预测的碰撞响应与试验结果吻合较好。轴向冲击工况下切削式吸能装置的总吸能量为230.74 kJ,平均力为590.20 kN,总压缩量为387.02 mm,相比于轴向冲击工况,垂向偏置冲击工况下结构的平均力、总压缩位移和总吸收能量分别减少了2.6%、1.8%和4.3%。研究发现垂直偏置冲击迫使吸能管产生了约3°的偏转,减少了吸能过程中刀具的切削深度和压缩量,这一变化解释了垂向偏置冲击工况对吸能性能的影响。 展开更多

关键词 切削吸能结构 结构设计 垂向偏置冲击试验 数值模拟

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恒阻大变形锚索支护系统及其工程应用 被引量：1

11

作者 张义勇 王昊昊 +3 位作者 计庆辉 殷召元 蒯孝辉 杨耀文 《煤炭工程》 北大核心 2018年第4期30-34,共5页

恒阻大变形锚索通过恒阻体的滑移运动实现恒定的工作阻力和适应围岩大变形,对恒阻体和套筒受力分析揭示了其恒阻的机理,并建立恒阻大变形锚索支护系统的本构方程,应用于恒源煤矿Ⅱ632工作面机巷切顶卸压沿空留巷支护中。留巷过程中的监... 恒阻大变形锚索通过恒阻体的滑移运动实现恒定的工作阻力和适应围岩大变形,对恒阻体和套筒受力分析揭示了其恒阻的机理,并建立恒阻大变形锚索支护系统的本构方程,应用于恒源煤矿Ⅱ632工作面机巷切顶卸压沿空留巷支护中。留巷过程中的监测数据表明:恒阻大变形锚索允许支护系统的变形量最大为548mm,经历了超前采动影响和周期来压影响后仍能保持恒定的工作阻力,平均值为328.4k N。顶板平均下沉371.7mm,期间恒阻大变形锚索通过自身的结构变形吸能让压,保持了巷道顶板的整体稳定,而普通锚索则因变形超限被拉断。 展开更多

关键词 恒阻大变形 切顶卸压 变形吸能 沿空留巷

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