城市轨道交通列车防倾覆装置研究

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作者 李本怀 王康 《城市轨道交通研究》 北大核心 2024年第8期304-308,313,共6页

[目的]城市轨道交通列车在其运行过程中可能会出现碰撞、脱轨及倾覆等状况,需对此时列车的动态行为以及防倾覆技术进行研究。[方法]结合车辆实际风挡结构以及车辆运行的动态包络,提出了在车间安装安全带绳索作为防倾覆装置的方案,同时... [目的]城市轨道交通列车在其运行过程中可能会出现碰撞、脱轨及倾覆等状况,需对此时列车的动态行为以及防倾覆技术进行研究。[方法]结合车辆实际风挡结构以及车辆运行的动态包络,提出了在车间安装安全带绳索作为防倾覆装置的方案,同时详细说明了该装置的结构及其接口位置。根据城市轨道交通列车动力学参数建立相应的动力学仿真模型,考虑车辆倾覆工况的实际条件,分别对列车进行有、无防倾覆装置的动力学仿真分析,并在合理的位置设置了防倾覆装置。通过动力学仿真软件对该装置的防倾覆效果进行验证,并对防倾覆装置安装座的静强度进行检算。[结果及结论]车间安装安全带绳索防倾覆装置的列车在倾覆力作用下能有效地减小车辆侧滚角,防止车体因侧滚角过大而发生倾覆,满足设计要求。在最大拉力作用下,安全带绳索防倾覆装置安装座的静强度未超出许用应力,其结构强度满足相关标准要求。 展开更多

关键词 城市轨道交通 列车 防倾覆装置

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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

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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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轴向载荷下蜂窝填充薄壁锥管的吸能特性 被引量：6

3

作者 李本怀 鲁寨军 +1 位作者 朱慧芬 许平 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期2613-2621,共9页

基于数值仿真和台车冲击实验,研究轴向载荷下隔板、蜂窝填充对薄壁锥管变形模式、吸能性能的影响。考虑填充蜂窝尺寸影响,提出蜂窝分段均匀填充结构和梯度蜂窝填充结构2种改进方案,并分析其吸能特性。研究结果表明:在轴向载荷下,薄壁锥... 基于数值仿真和台车冲击实验,研究轴向载荷下隔板、蜂窝填充对薄壁锥管变形模式、吸能性能的影响。考虑填充蜂窝尺寸影响,提出蜂窝分段均匀填充结构和梯度蜂窝填充结构2种改进方案,并分析其吸能特性。研究结果表明:在轴向载荷下,薄壁锥管、加隔板锥管、蜂窝填充带隔板锥管这3种结构的吸能量分别为73.2,133.2和221.0kJ;隔板的增加使薄壁管的吸能量增加82.0%,填充蜂窝和隔板的增加使薄壁管的吸能量增加201.9%;由于蜂窝与薄壁管的相互影响,与原始蜂窝填充吸能结构相比,改进结构C1和C2在轴向冲击下的吸能量分别提高21.1%和24.3%;隔板与蜂窝的共同作用可以提高薄壁锥管的吸能量,同时变形更加稳定、有序可控。 展开更多

关键词 薄壁锥管 蜂窝填充结构 隔板 轴向载荷 吸能特性

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高速动车组动力转向架万向轴防护结构强度分析 被引量：2

4

作者 刘长青 李本怀 +1 位作者 滕万秀 陈秉智 《大连交通大学学报》 CAS 2017年第3期36-39,共4页

根据万向轴防护结构的三维实体模型,利用Hypermesh软件建立了防护结构的有限元模型,借助PAM-CRASH和ANSYS软件分别对其进行了大变形分析和静力分析.建立两种不同方案的万向轴防护结构模型,使用大变形仿真分析软件PAM-CRASH对两种防护结... 根据万向轴防护结构的三维实体模型,利用Hypermesh软件建立了防护结构的有限元模型,借助PAM-CRASH和ANSYS软件分别对其进行了大变形分析和静力分析.建立两种不同方案的万向轴防护结构模型,使用大变形仿真分析软件PAM-CRASH对两种防护结构模型进行了不同工况的动态仿真,并基于动态仿真的结果,使用结构分析软件ANSYS对防护结构进行了静力分析,根据防护结构的强度计算结果对其进行了评估,验证了防护结构强度的安全性. 展开更多

关键词 防护结构 强度 有限元

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基于加速度响应优化大吨位冲击载荷的方法研究 被引量：1

5

作者 许平 屈秋云 +3 位作者 姚曙光 张德洪 李本怀 刘志祥 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第10期2621-2630,共10页

利用面板的加速度响应反求出面板所受的载荷力时间历程,首先,开展测力墙面板在台车冲击载荷下的试验,建立有限元仿真模型得获得一条初始的载荷力时间曲线,然后在满足仿真与实验的测力面板加速度响应差异最小的目标下,采用遗传迭代算法... 利用面板的加速度响应反求出面板所受的载荷力时间历程,首先,开展测力墙面板在台车冲击载荷下的试验,建立有限元仿真模型得获得一条初始的载荷力时间曲线,然后在满足仿真与实验的测力面板加速度响应差异最小的目标下,采用遗传迭代算法优化反求出作用在测力面板的一条最优的力时间曲线。最后通过试验验证,说明采用反求方法获得的测力板所受的载荷具有较好的适用性,该方法可以推广到测量铁路车辆的用组合式测力墙测量大吨位碰撞力。 展开更多

关键词 大吨位 载荷识别 仿真 优化反求

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轨道车辆材料力学性能测试 被引量：5

6

作者 李本怀 陈秉智 《大连交通大学学报》 CAS 2015年第1期29-33,共5页

介绍轨道车辆应用金属材料的静态及动态力学性能的测试,分别介绍材料的准静态测试、不同应变率下材料的动态性能曲线测试方法,并阐述基于LS-DYNA软件材料本构模型的建立方法及材料的应变率效应.

关键词 轨道车辆金属材料 应变率效应 材料本构模型

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基于拓扑优化的抗蛇形减振器安装座的抗疲劳设计 被引量：2

7

作者 谢素明 丁明超 李本怀 《大连交通大学学报》 CAS 2021年第6期43-47,共5页

利用拓扑优化与子模型技术相结合的方法,研究动车组车体的抗蛇形减振器安装座的疲劳问题.归纳总结出在整车有限元分析基础上开展动车组车体部件抗疲劳设计的技术流程;基于变密度法建立某城际动车组车体的抗蛇形减振器安装座的拓扑优化模... 利用拓扑优化与子模型技术相结合的方法,研究动车组车体的抗蛇形减振器安装座的疲劳问题.归纳总结出在整车有限元分析基础上开展动车组车体部件抗疲劳设计的技术流程;基于变密度法建立某城际动车组车体的抗蛇形减振器安装座的拓扑优化模型,并在静态载荷作用下对其开展结构优化设计;将安装座的优化结构工程化,利用整车有限元分析结果,建立基于子模型技术的、考虑部件与车体传力关系的安装座接触有限元模型,并在疲劳载荷作用下对其进行疲劳分析.结果表明:新抗蛇形减振器安装座满足疲劳设计要求,寿命次数大于10;. 展开更多

关键词 抗蛇形减振器安装座 拓扑优化 子模型 非线性接触分析 疲劳分析

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长春地区降水量代表性规律计算分析方法 被引量：2

8

作者 李本怀 刘文 王意惟 《水利科技与经济》 2009年第9期765-766,共2页

分析了长春地区降水量的分布规律,分析成果将为该区开展水资源综合规划提供参考,为水资源的开发、利用、保护等决策提供科学依据。

关键词 降水量 规律 分析

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轨道客车能量分配快速分析方法及应用 被引量：8

9

作者 李本怀 《大连交通大学学报》 CAS 2017年第1期26-29,共4页

为实现方案设计阶段轨道客车吸能系统的快速设计,基于LS-DYNA的碰撞接触分析技术,提出一种应用刚体和非线性弹簧相结合的客车碰撞性能分析方法.该方法根据列车重量、吸能元件的压溃力、可用压溃空间等输入参数,快速分析轨道客车的碰撞能... 为实现方案设计阶段轨道客车吸能系统的快速设计,基于LS-DYNA的碰撞接触分析技术,提出一种应用刚体和非线性弹簧相结合的客车碰撞性能分析方法.该方法根据列车重量、吸能元件的压溃力、可用压溃空间等输入参数,快速分析轨道客车的碰撞能量.采用该方法研究两列6辆编组地铁列车以25 km/h相对速度碰撞的能量分配问题,结果表明该方法对列车吸能系统能量分配高效可行. 展开更多

关键词 轨道客车 吸能系统 碰撞 压溃行程 能量分配

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基于EN15227标准长编动车组耐撞性研究 被引量：7

10

作者 李本怀 王科飞 +1 位作者 刘艳文 王璐 《大连交通大学学报》 CAS 2019年第2期1-6,共6页

依据EN 15227-2008+A1-2010标准对16辆长编动车组碰撞性能进行研究,首先通过列车能量分配优化计分析确定动车组吸能系统各吸能界面的平台力、吸能行程及吸能次序,使碰撞能量全部由可更换吸能单元吸收,保证车辆结构无损伤,并依据能量分... 依据EN 15227-2008+A1-2010标准对16辆长编动车组碰撞性能进行研究,首先通过列车能量分配优化计分析确定动车组吸能系统各吸能界面的平台力、吸能行程及吸能次序,使碰撞能量全部由可更换吸能单元吸收,保证车辆结构无损伤,并依据能量分配优化参数设计吸能单元及车体结构,最终建立16编组三维碰撞仿真分析模型应用LS-DYNA软件进行列车碰撞仿真验证,结果表明设计的16编组碰撞吸能系统满足列车防爬、司机室生存空间、碰撞减速度等标准要求. 展开更多

关键词 长编动车组 吸能单元 耐撞性 吸能系统 EN15227

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软段结构对硬质聚氨酯泡沫材料性能的影响

11

作者 李本怀 张猛 +1 位作者 张勋 刘尧 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第7期160-162,169,共4页

以聚醚多元醇、聚酯多元醇和聚异氰酸酯为主要原料,二月桂酸二丁基锡为催化剂,水为发泡剂,采用一步模压成型法合成了一系列具有不同软段结构的硬质聚氨酯泡沫材料。通过力学性能测试,研究软段结构对硬质聚氨酯泡沫材料性能的影响,探究... 以聚醚多元醇、聚酯多元醇和聚异氰酸酯为主要原料,二月桂酸二丁基锡为催化剂,水为发泡剂,采用一步模压成型法合成了一系列具有不同软段结构的硬质聚氨酯泡沫材料。通过力学性能测试,研究软段结构对硬质聚氨酯泡沫材料性能的影响,探究压缩速率对硬质聚氨酯泡沫材料抗压强度的影响规律。结果表明,随着软段中聚醚多元醇含量的增加,泡沫材料的压缩强度和弯曲强度下降,但弯曲应变增加;验证了硬质聚氨酯泡沫材料在准静态压缩条件下所具有的应变率效应。 展开更多

关键词 软段结构 硬质聚氨酯泡沫 应变率效应

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聚氨酯泡沫复合材料的制备与性能研究 被引量：5

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作者 张猛 李本怀 +1 位作者 张勋 刘尧 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2022年第S01期270-272,共3页

以聚醚多元醇、聚酯多元醇和聚异氰酸酯为主要原料,二月桂酸二丁基锡为催化剂,水为发泡剂,采用一步模压成型法合成一系列填料种类及填料含量不同的聚氨酯泡沫复合材料。通过抗压强度实验,研究了玻璃纤维、芳纶纤维和空心玻璃微珠增强填... 以聚醚多元醇、聚酯多元醇和聚异氰酸酯为主要原料,二月桂酸二丁基锡为催化剂,水为发泡剂,采用一步模压成型法合成一系列填料种类及填料含量不同的聚氨酯泡沫复合材料。通过抗压强度实验,研究了玻璃纤维、芳纶纤维和空心玻璃微珠增强填料及其用量对聚氨酯泡沫复合材料性能的影响。结果表明,芳纶纤维和空心玻璃微珠具有优异的增强效果,可以显著提高聚氨酯泡沫复合材料的抗压强度。当芳纶纤维与空心玻璃微珠的质量分数分别为5%和7%时,聚氨酯泡沫复合材料的压缩强度较高,分别为19.12MPa和19.94MPa。 展开更多

关键词 聚氨酯泡沫复合材料 玻璃纤维 芳纶纤维 空心玻璃微珠

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动车组关键部位螺栓应用分析 被引量：3

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作者 王冬 于庆斌 +1 位作者 邓海 李本怀 《兰州交通大学学报》 CAS 2014年第6期138-140,共3页

高速动车组车外部件吊装结构的可靠性直接影响行车安全.以CRH380B型动车组车下变压器吊装结构为基础,从螺栓强度及安装等方面进行了分析,总结出螺栓选型及强度分析、低温性能、防腐蚀及防松等因素均为动车组关键部位吊装设计的关键点.

关键词 螺栓 吊装 低温性能 防松

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城市轨道交通车辆转向架天线梁随机振动疲劳分析 被引量：5

14

作者 张春玉 王科飞 +2 位作者 李本怀 张猛 李晓峰 《城市轨道交通研究》 北大核心 2019年第6期52-55,共4页

为提高某城市轨道交通车辆转向架天线梁结构的疲劳寿命,对天线梁结构进行了随机振动疲劳分析,并建立了有限元模型。将实际线路中采集到的时域加速度谱变换为频率内的载荷激励谱,作为仿真分析的输入条件。结合Dirlik公式和线性疲劳累积... 为提高某城市轨道交通车辆转向架天线梁结构的疲劳寿命,对天线梁结构进行了随机振动疲劳分析,并建立了有限元模型。将实际线路中采集到的时域加速度谱变换为频率内的载荷激励谱,作为仿真分析的输入条件。结合Dirlik公式和线性疲劳累积损伤理论,计算产生天线梁的最大损伤位置及其损伤值。对天线梁的疲劳寿命进行了预测,并依据计算结论对天线梁结构进行优化。仿真分析结果与实际线路动应力测试结果对比表明,随机振动疲劳分析方法可以反映转向架天线梁疲劳的真实运行特点。 展开更多

关键词 城市轨道交通 车辆 转向架天线梁 随机振动 疲劳寿命

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缺口导向分级触发吸能结构研究

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作者 李本怀 李成林 郑育龙 《城市轨道交通研究》 北大核心 2019年第2期22-25,29,共5页

以轨道客车司机室端吸能结构为研究对象,提出一种基于缺口导向分级触发的吸能结构,并采用三维仿真分析方法对该吸能区结构进行优化分析。另外,对优化后的吸能区结构进行全尺寸冲击试验验证。试验结果表明,仿真分析在能量吸收、压溃行程... 以轨道客车司机室端吸能结构为研究对象,提出一种基于缺口导向分级触发的吸能结构,并采用三维仿真分析方法对该吸能区结构进行优化分析。另外,对优化后的吸能区结构进行全尺寸冲击试验验证。试验结果表明,仿真分析在能量吸收、压溃行程和平台力方面的误差可保持在10%以内。 展开更多

关键词 轨道客车 耐撞性 吸能结构 能量吸收

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列车吸能系统空行程对列车碰撞性能的影响 被引量：4

16

作者 王璐 李本怀 +1 位作者 李成林 郑育龙 《大连交通大学学报》 CAS 2019年第2期16-19,共4页

为研究列车吸能系统空行程对列车碰撞吸能的影响,以某地铁车辆为研究背景,分别采用一维能量分配方法及三维整车碰撞模拟仿真方法,建立碰撞有限元模型,进行一辆地铁列车以25 km/h小时速度撞击相同静止列车的分析计算,研究吸能系统空行程... 为研究列车吸能系统空行程对列车碰撞吸能的影响,以某地铁车辆为研究背景,分别采用一维能量分配方法及三维整车碰撞模拟仿真方法,建立碰撞有限元模型,进行一辆地铁列车以25 km/h小时速度撞击相同静止列车的分析计算,研究吸能系统空行程对整车碰撞吸能的影响.结果表明,吸能系统空行程越大,列车对车辆前端主吸能单元吸能能力要求越高,对头车二位端中间吸能单元吸能能力要求越低. 展开更多

关键词 空行程 能量分配 三维整车碰撞模拟 主吸能单元

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100%低地板车体铰接式有轨电车疲劳性能研究 被引量：4

17

作者 张猛 张春玉 +2 位作者 李本怀 李成林 王科飞 《大连交通大学学报》 CAS 2019年第2期24-28,共5页

由于100%低地板有轨电车车辆结构特点,目前动车组及地铁列车采用的疲劳计算方法较难应用于低地板车辆疲劳分析.通过对某市100%低地板有轨电车实际运营工况进行分析,结合标准EN12663:2014及标准VDV152,总结了适用于低地板有轨电车疲劳分... 由于100%低地板有轨电车车辆结构特点,目前动车组及地铁列车采用的疲劳计算方法较难应用于低地板车辆疲劳分析.通过对某市100%低地板有轨电车实际运营工况进行分析,结合标准EN12663:2014及标准VDV152,总结了适用于低地板有轨电车疲劳分析工况,并采用德国标准DVS1612:2014对其进行疲劳性能分析.计算结果表明,该有轨电车焊缝区域最大利用系数为0.969,母材最大利用系数为0.895,疲劳性能满足标准要求. 展开更多

关键词 100%低地板 有轨电车 疲劳 DVS1612

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基于欧洲标准的某出口地铁列车耐撞性分析 被引量：3

18

作者 刘艳文 李本怀 +1 位作者 王璐 郑育龙 《大连交通大学学报》 CAS 2019年第2期7-12,28,共7页

针对目前国内轨道车辆碰撞安全性分析评估过程简单,片面应用EN15227标准,没有形成完整、系统、详细的评估方法及过程的现状,在详细解读EN15227耐撞性要求的基础上,以某出口海外地铁项目为例,对列车耐撞性进行研究,给出列车碰撞分析规程... 针对目前国内轨道车辆碰撞安全性分析评估过程简单,片面应用EN15227标准,没有形成完整、系统、详细的评估方法及过程的现状,在详细解读EN15227耐撞性要求的基础上,以某出口海外地铁项目为例,对列车耐撞性进行研究,给出列车碰撞分析规程及耐撞性指标评估方法,并提出一种简单易行的求车辆碰撞平均减速度方法,避免了常规计算方法的繁琐性. 展开更多

关键词 轨道车辆 耐撞性 EN 15227 LS-DYNA

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长春市水资源总量计算分析方法 被引量：1

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作者 王宇昕 李本怀 王意惟 《东北水利水电》 2009年第8期39-40,共2页

1水资源总量的计算方法 水资源总量采用下式计算：W=Rs＋Pr=R＋Pr-Rg式中W-水资源总量；Rs-地表径流量（即河川径流量与河川基流量之差值）；Pr-降水入渗补给量（山丘区用地下水总排泄量代替）；R-河川径流量（即地表水资源量）；Rg-河... 1水资源总量的计算方法 水资源总量采用下式计算：W=Rs＋Pr=R＋Pr-Rg式中W-水资源总量；Rs-地表径流量（即河川径流量与河川基流量之差值）；Pr-降水入渗补给量（山丘区用地下水总排泄量代替）；R-河川径流量（即地表水资源量）；Rg-河川基流量（平原区为降水入渗补给量形成的河道排泄量）。 展开更多

关键词 水资源总量 计算 长春市 河川径流量 入渗补给量 地表水资源量 地表径流量 基流量

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行人保护轻轨车辆外罩结构优化 被引量：2

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作者 李成林 李本怀 王璐 《大连交通大学学报》 CAS 2018年第3期31-34,共4页

以轻轨车辆为研究对象,考虑经常与公路发生交汇,利用碰撞仿真分析软件LS-DYNA数值模拟行人分别以20°、30°和40°角与轻轨车辆的碰撞过程.研究轻轨车辆优化前后与行人的碰撞仿真结果,对比分析与轻轨车辆撞击前后行人的运... 以轻轨车辆为研究对象,考虑经常与公路发生交汇,利用碰撞仿真分析软件LS-DYNA数值模拟行人分别以20°、30°和40°角与轻轨车辆的碰撞过程.研究轻轨车辆优化前后与行人的碰撞仿真结果,对比分析与轻轨车辆撞击前后行人的运动状态、偏离中心线速率及盆骨损伤值.优化结果验证了轻轨车辆外罩中垂面弧度越大越有利于将被撞行人"推开",为轻轨车辆前部外罩设计提供了参考依据. 展开更多

关键词 轻轨车辆 碰撞分析 行人保护

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