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缓和曲线长度对跨坐式单轨车辆曲线通过性能的影响
1
作者 赵增闯 任利惠 +1 位作者 朱冬进 沈文林 《中国工程机械学报》 北大核心 2025年第4期591-595,共5页
跨坐式单轨交通曲线段设置了带有超高的缓和曲线和圆曲线混凝土轨道梁对车辆具有承载、导向和稳定的作用,缓和曲线长度对车辆的曲线通过性能具有重要影响。应用动力学仿真软件UM,建立了跨坐式单轨车辆动力学仿真模型,以未平衡离心加速... 跨坐式单轨交通曲线段设置了带有超高的缓和曲线和圆曲线混凝土轨道梁对车辆具有承载、导向和稳定的作用,缓和曲线长度对车辆的曲线通过性能具有重要影响。应用动力学仿真软件UM,建立了跨坐式单轨车辆动力学仿真模型,以未平衡离心加速度、离心加速度变化率、稳定轮倾覆系数和走行轮倾覆系数为评价指标,分析了在正线最小曲线半径为100 m条件下,不同缓和曲线长度和不同曲线通过速度下车辆的舒适性和安全性,并结合《跨座式单轨交通设计标准》(GB/T 50458—2022)的规定进行了对比分析。结果表明:在一定范围内增加缓和曲线长度可以明显改善跨坐式单轨车辆的曲线通过乘坐舒适性和安全性,但随着缓和曲线的继续增加,乘坐舒适性和安全性改善效果将不明显;车辆以接近平衡速度通过曲线时,车辆的舒适性和安全性指标均处于较好水平,以过低或过高速度通过曲线时将对曲线通过性能产生不利影响;缓和曲线长度应参考GB/T 50458—2022规定并根据具体工况分析后确定。 展开更多
关键词 跨坐式单轨车辆 缓和曲线 舒适性 安全性 动力学分析
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空气弹簧系统跨坐式单轨车辆的抗侧倾性能研究 被引量：1
2
作者 赵增闯 杨田 +2 位作者 任利惠 季元进 朱冬进 《振动与冲击》 北大核心 2025年第8期64-71,共8页
跨坐式单轨车辆二系悬挂系统使用四点高度控制空气弹簧系统,当单轨车辆运行中出现偏载时,转向架左右两侧空气弹簧存在压力差,单轨车辆的抗侧倾性能明显受到空气弹簧系统的高度阀和差压阀的影响。该研究建立了包括空气弹簧系统的热力学... 跨坐式单轨车辆二系悬挂系统使用四点高度控制空气弹簧系统,当单轨车辆运行中出现偏载时,转向架左右两侧空气弹簧存在压力差,单轨车辆的抗侧倾性能明显受到空气弹簧系统的高度阀和差压阀的影响。该研究建立了包括空气弹簧系统的热力学模型的跨坐式单轨车辆动力学仿真对比模型,首先仿真分析了空气弹簧系统的高度阀和差压阀开启前后对车辆抗侧倾性能的影响,其次分析了差压阀开启阈值对车辆抗侧倾性能的影响。研究表明:空气弹簧系统跨坐式单轨车辆由于受到空气弹簧系统中高度阀的影响,其车体临界侧滚角约为未安装空气弹簧系统车辆车体临界侧滚角的50%;当差压阀开启后,车辆的抗侧倾性能受到明显不利影响,车辆处于不稳定的振荡状态。为了保证车辆的抗侧倾性能,差压阀的开启阈值应高于车辆处于临界侧滚角状态时的左右空气弹簧压力差。 展开更多
关键词 跨坐式单轨车辆 空气弹簧系统 差压阀 高度阀 抗侧倾性能
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基于串联深度神经网络的跨坐式单轨车辆轮胎径向载荷识别模型 被引量：1
3
作者 任利惠 周荣笙 +1 位作者 季元进 曾俊玮 《中国铁道科学》 北大核心 2025年第1期136-148,共13页
针对识别跨坐式单轨车辆轮胎径向载荷时直接测量法成本昂贵、定制复杂,而基于物理模型的方法稳定性差、计算量大、精度不足的问题,建立车辆动力学模型,兼顾物理关系合理性和测量便捷性,选取可通过能观性分解得到的车体和构架振动加速度... 针对识别跨坐式单轨车辆轮胎径向载荷时直接测量法成本昂贵、定制复杂,而基于物理模型的方法稳定性差、计算量大、精度不足的问题,建立车辆动力学模型,兼顾物理关系合理性和测量便捷性,选取可通过能观性分解得到的车体和构架振动加速度以及易直接测量的位移、转角和角速度等车辆姿态信息构建数据集,并验证动力学模型的准确性;预处理数据集时,向其中混入噪声增强数据鲁棒性,进行归一化处理便于数据计算,扩充时间步长增强数据的时序关联性;在此基础上,构建基于一维卷积神经网络(1DCNN)和双向门控循环单元(BiGRU)串联深度神经网络的轮胎径向载荷识别模型,采用Hyperband算法进行模型的超参数优化,在学习率、批量大小和优化器种类最优下通过设置合理的卷积核尺寸和门控循环单元个数规划各层数据维度,在1DCNN中引入逐点卷积和膨胀卷积以提升模型识别效果,并从准确性、鲁棒性和泛化性3个方面对模型的载荷识别效果进行评估。结果表明:与传统模型相比,基于1DCNN-BiGRU的载荷识别模型均方误差较低,低于0.106,准确性较高;数据混入信噪比低至27 dB噪声时仍具有较好的识别效果,鲁棒性较强;在不同的曲线半径、曲线超高率和惯性参数扰动工况下仍能维持较好的识别效果,泛化性较好。 展开更多
关键词 载荷识别 跨坐式单轨车辆 卷积神经网络 双向门控循环单元 超参数优化 车辆动力学模型
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跨坐式单轨车辆辅助导向装置的简化模型
4
作者 赵增闯 葛方顺 任利惠 《机械科学与技术》 北大核心 2025年第1期179-186,共8页
跨坐式单轨车辆的辅助导向装置在车辆通过曲线时的输出力矩与二系悬挂回转力矩相互抵消,有利于减小转向架相对轨道梁的摇头角。该文给出了辅助导向装置的简化模型,推导了简化模型的输出力矩及其导向刚度,并分析了简化模型的误差,最后讨... 跨坐式单轨车辆的辅助导向装置在车辆通过曲线时的输出力矩与二系悬挂回转力矩相互抵消,有利于减小转向架相对轨道梁的摇头角。该文给出了辅助导向装置的简化模型,推导了简化模型的输出力矩及其导向刚度,并分析了简化模型的误差,最后讨论了油气弹簧的压力特性,提出了基于径向条件的油气弹簧初始预压力简化计算方法。简化模型直观地给出了辅助导向装置输出力矩、导向刚度和油气弹簧初始预压力,可用于指导辅助导向装置的初步设计。 展开更多
关键词 跨坐式单轨车辆 辅助导向装置 输出力矩 简化模型
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跨坐式单轨大坡度隧道大功率火灾排烟方案研究
5
作者 唐海峰 《城市轨道交通研究》 北大核心 2025年第1期301-303,308,共4页
[目的]跨坐式单轨隧道因火灾功率增大,坡度增陡,导致火灾临界风速增大,排烟设备配置增加,需对跨坐式单轨大坡度隧道和大功率火灾下的排烟方案进行研究。[方法]建立1∶20缩尺模型试验平台,计算不同火源热释放率和不同坡度下的隧道临界风... [目的]跨坐式单轨隧道因火灾功率增大,坡度增陡,导致火灾临界风速增大,排烟设备配置增加,需对跨坐式单轨大坡度隧道和大功率火灾下的排烟方案进行研究。[方法]建立1∶20缩尺模型试验平台,计算不同火源热释放率和不同坡度下的隧道临界风速。采用SES(地铁环境模拟)软件建立跨坐式单轨隧道火灾一维数值计算模型,计算不同坡度隧道所需排烟设备配置。[结果及结论]根据模型试验得到跨坐式单轨隧道在20 MW大功率火灾下的临界风速值:坡度为-6%、-3%、0%、3%、6%时,对应火灾临界风速分别为3.55 m/s、3.33 m/s、2.91 m/s、2.57 m/s、2.46 m/s;车站隧道风机配置风量与坡度呈线性相关:坡度为0%时,单台隧道风机风量约75 m^(3)/s;坡度为-6%时,单台隧道风机风量约110 m^(3)/s;坡度为6%时,单台隧道风机风量约46 m^(3)/s。针对洞口隧道,洞口处射流风机配置可通过车站隧道风机结合隧道坡度反算得到;针对大坡度隧道、大功率火灾,向上坡和向下坡排烟时对应的设备配置差异较大,提出优先选用向上坡排烟的方案,以减少设备投资。 展开更多
关键词 跨坐式单轨 大坡度隧道 大功率火灾排烟
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跨坐式单轨车辆曲线通过性能仿真分析 被引量：20
6
作者 杜子学 李宁 陈帅 《城市轨道交通研究》 北大核心 2012年第7期22-25,共4页
讨论了跨坐式单轨交通线路超高率、最小曲线半径以及曲线限速等对车辆曲线通过性能的影响。运用多体动力学理论及动力学仿真软件,建立了跨坐式单轨车辆及线路的仿真模型,对跨坐式单轨车辆以不同速度通过最小曲线半径线路进行了动力学性... 讨论了跨坐式单轨交通线路超高率、最小曲线半径以及曲线限速等对车辆曲线通过性能的影响。运用多体动力学理论及动力学仿真软件,建立了跨坐式单轨车辆及线路的仿真模型,对跨坐式单轨车辆以不同速度通过最小曲线半径线路进行了动力学性能仿真,分析了车辆在最小曲线半径下的通过性能。 展开更多
关键词 跨坐式单轨车辆 曲线通过性能 动力学仿真
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不同造型跨坐式单轨车的气动性能比较 被引量：4
7
作者 杜子学 刘博 尉迟志鹏 《城市轨道交通研究》 北大核心 2011年第2期29-33,共5页
气动力学特性在很大程度上影响着跨坐式单轨车的性能。基于数值模拟计算方法对某跨坐式单轨车原车型、新车型的气动力学特性进行模拟分析,计算得出原车型、新车型的风阻系数;并结合两种车型的外部流场结构进行了比较分析,从而验证流线... 气动力学特性在很大程度上影响着跨坐式单轨车的性能。基于数值模拟计算方法对某跨坐式单轨车原车型、新车型的气动力学特性进行模拟分析,计算得出原车型、新车型的风阻系数;并结合两种车型的外部流场结构进行了比较分析,从而验证流线型的新车造型更为合理。 展开更多
关键词 跨坐式单轨车 气动性能 数值模拟
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跨坐式单轨交通预应力钢筋混凝土轨道梁动力性能试验与分析 被引量：5
8
作者 马继兵 夏招广 蒲黔辉 《城市轨道交通研究》 2008年第8期30-35,共6页
对重庆跨坐式单轨交通的预应力钢筋混凝土轨道梁、墩体结构进行了动力试验,测试其动力特性及在不同行车速度下的动力响应。测试及分析结果表明,预应力钢筋混凝土轨道梁结构实测自振特性与理论计算结果基本相符;轨道梁结构具有较好的竖... 对重庆跨坐式单轨交通的预应力钢筋混凝土轨道梁、墩体结构进行了动力试验,测试其动力特性及在不同行车速度下的动力响应。测试及分析结果表明,预应力钢筋混凝土轨道梁结构实测自振特性与理论计算结果基本相符;轨道梁结构具有较好的竖向刚度和结构强度;单轨车辆以不同速度通过桥梁时,试验梁横向基频、横向加速度等横向振动性能与《铁路桥梁检定规范》的要求有一定差异;运行单轨车辆对轨道梁结构有一定的冲击作用,但不显著;墩体结构横向动力性能良好,满足限值要求。 展开更多
关键词 跨坐式单轨交通 预应力钢筋混凝土轨道梁 动力试验
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跨坐式单轨车辆车体结构轻量化研究 被引量：5
9
作者 杜子学 潘丽雯 《城市轨道交通研究》 北大核心 2012年第2期59-60,99,共3页
在保证跨坐式单轨车辆车体整体结构力学特性的前提下,省略了一些非承载件,利用有限元软件建立了车体的有限元模型。以车体质量最小化为目标函数,车体构件应力为约束条件,车体构件厚度为设计变量,对其进行了尺寸优化设计,从而减轻了车体... 在保证跨坐式单轨车辆车体整体结构力学特性的前提下,省略了一些非承载件,利用有限元软件建立了车体的有限元模型。以车体质量最小化为目标函数,车体构件应力为约束条件,车体构件厚度为设计变量,对其进行了尺寸优化设计,从而减轻了车体的质量,取得了轻量化的效果。 展开更多
关键词 跨坐式单轨车辆 优化设计 轻量化
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跨坐式单轨交通轨道梁直击雷防护的应用探讨 被引量：4
10
作者 刘俊 李家启 《城市轨道交通研究》 北大核心 2011年第4期83-87,共5页
以重庆轨道交通2号线为工程实例,分析了跨坐式单轨轨道梁直击雷防护的必要性。结合2号线工程实际,提出了利用墩柱安装避雷针、安装架空避雷线及安装独立避雷针等3种轨道梁直击雷防护设计方案。从安全可靠性、经济成本、对城市景观的影... 以重庆轨道交通2号线为工程实例,分析了跨坐式单轨轨道梁直击雷防护的必要性。结合2号线工程实际,提出了利用墩柱安装避雷针、安装架空避雷线及安装独立避雷针等3种轨道梁直击雷防护设计方案。从安全可靠性、经济成本、对城市景观的影响等方面分析了3种方案的适应性。介绍了如何利用闪电定位系统资料和地形地貌特征进行最优方案的选择。 展开更多
关键词 跨坐式单轨 轨道梁 直击雷防护
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跨坐式单轨车辆导向轮受力仿真分析研究 被引量：10
11
作者 杜子学 李宁 《铁道机车车辆》 北大核心 2011年第4期88-90,共3页
跨坐式单轨车辆的转向架和轨道梁与其他轨道交通系统不同,因而其动力学问题具有自身特点。特别是在车辆的曲线通过性方面,导向轮的受力情况是评价其运行稳定性的主要指标。运用动力学仿真软件Simpack建立了车辆仿真模型,分析得出导向轮... 跨坐式单轨车辆的转向架和轨道梁与其他轨道交通系统不同,因而其动力学问题具有自身特点。特别是在车辆的曲线通过性方面,导向轮的受力情况是评价其运行稳定性的主要指标。运用动力学仿真软件Simpack建立了车辆仿真模型,分析得出导向轮在不同速度、不同轨道半径下的受力情况,并拟合出了导向轮的受力公式。 展开更多
关键词 跨坐式单轨列车 动力学仿真 导向轮受力
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跨坐式单轨车辆平稳性仿真研究 被引量：7
12
作者 杜子学 王行聪 《铁道机车车辆》 北大核心 2009年第5期56-59,共4页
在多体动力学理论的基础上,参照重庆市跨坐式单轨车辆动力学相关参数,运用SIMPACK动力学仿真软件建立了跨坐式单轨车辆的整车动力学仿真模型,并进行了仿真。根据Sperling车辆平稳性评价标准经验公式在MATLAB中编制相关程序,把SIMPACK仿... 在多体动力学理论的基础上,参照重庆市跨坐式单轨车辆动力学相关参数,运用SIMPACK动力学仿真软件建立了跨坐式单轨车辆的整车动力学仿真模型,并进行了仿真。根据Sperling车辆平稳性评价标准经验公式在MATLAB中编制相关程序,把SIMPACK仿真结果曲线导入MATLAB中进行计算。计算结果表明重庆市跨坐式单轨车辆有较好的运行平稳性。 展开更多
关键词 跨坐式单轨车辆 动力学 平稳性 仿真
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跨坐式单轨列车与平移式道岔耦合作用力仿真分析 被引量：3
13
作者 杜子学 左长永 何希和 《城市轨道交通研究》 北大核心 2014年第6期42-45,共4页
平移式道岔在整体成本、制造安装、维修保养和运行安全等方面都比关节可挠型等道岔有较大的优势。平移式道岔曲线梁在单轨列车快速通过时,水平方向要承受横向力,这就要求道岔梁与支撑台车之间的连接件具有足够的强度。利用动力学仿真软... 平移式道岔在整体成本、制造安装、维修保养和运行安全等方面都比关节可挠型等道岔有较大的优势。平移式道岔曲线梁在单轨列车快速通过时,水平方向要承受横向力,这就要求道岔梁与支撑台车之间的连接件具有足够的强度。利用动力学仿真软件ADAMS建立了单轨列车及平移式道岔的仿真模型。通过分析单轨列车与平移式道岔曲线梁的耦合作用力,计算出该连接件所受的最大横向力,进而为准确设计连接件的动载荷强度提供参考数据。 展开更多
关键词 跨坐式单轨列车 平移式道岔 连接件 耦合作用力
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基于遗传算法的跨坐式单轨列车牵引曲线优化研究 被引量：3
14
作者 文孝霞 杜子学 杨林 《铁道机车车辆》 北大核心 2011年第4期83-87,共5页
以跨坐式单轨列车牵引计算理论为基础,结合跨坐式单轨列车运行要求,建立了以运行时间和能耗为目标的单轨列车运行优化模型,运用遗传算法对牵引曲线的关键点进行优化。以重庆市轻轨2号线为例,对该线13个站间牵引曲线进行优化,并将优化前... 以跨坐式单轨列车牵引计算理论为基础,结合跨坐式单轨列车运行要求,建立了以运行时间和能耗为目标的单轨列车运行优化模型,运用遗传算法对牵引曲线的关键点进行优化。以重庆市轻轨2号线为例,对该线13个站间牵引曲线进行优化,并将优化前后曲线进行了对比,结果显示运行时间和运行能耗得到一定程度改善,整个区段上运行能耗下降了16%,运行时间节约2%。 展开更多
关键词 跨坐式单轨列车 牵引曲线 优化 遗传算法
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跨坐式单轨车转向架牵引机构试验设计与研究 被引量：23
15
作者 彭立群 林达文 +2 位作者 吴兴磊 张志强 王进 《铁道机车车辆》 2014年第2期70-73,共4页
对单轨车转向架牵引机构进行组合加载试验是安全性判定中关键的试验,文章介绍了一种跨坐式单轨车转向架结构与原理,设计了牵引机构2点与3点组合加载试验方案重点分析了2点组合加载试验方案,研究了不同横向偏摆角度对牵引机构力学性能的... 对单轨车转向架牵引机构进行组合加载试验是安全性判定中关键的试验,文章介绍了一种跨坐式单轨车转向架结构与原理,设计了牵引机构2点与3点组合加载试验方案重点分析了2点组合加载试验方案,研究了不同横向偏摆角度对牵引机构力学性能的影响,结果表明在不同工况下牵引机构都具有较好的安全性和可靠性,试验设计达到了预期效果,相应研究成果对牵引机构产品研发和试验起指导作用。 展开更多
关键词 跨坐式单轨车 转向架 牵引机构 试验研究
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重庆市跨坐式单轨交通的连续轨道梁设计 被引量：4
16
作者 李来龙 马佳 《城市轨道交通研究》 2007年第6期46-49,共4页
根据重庆较新线的设计经验,详细介绍了跨坐式单轨交通连续轨道梁的设计方案选择、施工方案选择和最终的施工设计。设计采用变截面连续梁,施工采用简支变连续方案。对连续轨道梁设计中的线型控制提出了切实可行的措施。
关键词 跨坐式单轨 连续轨道梁 线型控制 施工方法
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跨坐式单轨车辆车体结构静强度分析 被引量：2
17
作者 杜子学 潘丽雯 《城市轨道交通研究》 北大核心 2011年第10期53-55,60,共4页
在分析跨坐式单轨车辆车体结构特点的基础上,建立了车体结构的有限元模型。结合跨坐式单轨车辆的实际运行状态,确定了垂向弯曲、起动、制动、扭转、吊装等五种工况,并分析了车体结构在各个工况下产生的应力,以判断其静强度是否满足运输... 在分析跨坐式单轨车辆车体结构特点的基础上,建立了车体结构的有限元模型。结合跨坐式单轨车辆的实际运行状态,确定了垂向弯曲、起动、制动、扭转、吊装等五种工况,并分析了车体结构在各个工况下产生的应力,以判断其静强度是否满足运输要求,为车体的结构优化和疲劳寿命分析提供参考。 展开更多
关键词 跨坐式单轨车辆 车体结构 静强度 有限元模型
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跨坐式单轨车辆转向架构架的轻量化研究 被引量：1
18
作者 杜子学 李吉慧 朱兴高 《城市轨道交通研究》 北大核心 2012年第11期58-60,共3页
以跨坐式单轨车辆转向架构架为例,以构架厚度为设计变量,应力为约束条件,质量最小为目标函数,利用结构优化设计方法,对其进行了尺寸优化设计。利用Hypermesh软件中的Opstruct模块进行尺寸优化求解。优化后的构架部分部件厚度变化明显,... 以跨坐式单轨车辆转向架构架为例,以构架厚度为设计变量,应力为约束条件,质量最小为目标函数,利用结构优化设计方法,对其进行了尺寸优化设计。利用Hypermesh软件中的Opstruct模块进行尺寸优化求解。优化后的构架部分部件厚度变化明显,其自重降低22%,得到了同时满足静强度、刚度和疲劳寿命要求的构架轻量化设计优化方案。 展开更多
关键词 跨坐式单轨 转向架构架 优化设计 轻量化
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跨坐式单轨车辆头车车体的模态分析 被引量：2
19
作者 杜子学 吕俊 《城市轨道交通研究》 北大核心 2011年第3期40-43,共4页
建立了跨坐式单轨车辆头车车体的三维几何模型和有限元模型,并对其进行模态分析,得到了该车体的固有频率和相应的振型。通过对计算结果的分析,指出了设计中可能存在的问题,提出了改进的建议。在低频段的外界激励下,车体的整体振动并不强... 建立了跨坐式单轨车辆头车车体的三维几何模型和有限元模型,并对其进行模态分析,得到了该车体的固有频率和相应的振型。通过对计算结果的分析,指出了设计中可能存在的问题,提出了改进的建议。在低频段的外界激励下,车体的整体振动并不强烈,主要是裙板部分产生较大的振动;为抑制其振动,可采用前、中、后裙板之间进行连接并在后裙板与铝地板之间加斜撑的方法。 展开更多
关键词 跨坐式单轨车辆 头车车体 模态分析
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含假人模型的跨坐式单轨车辆碰撞安全仿真分析 被引量：1
20
作者 杜子学 徐道雷 张晓旭 《城市轨道交通研究》 北大核心 2013年第2期52-55,共4页
以跨坐式单轨车辆为例,开展了含假人模型的跨坐式单轨车辆碰撞仿真有限元建模;并对其在一定初速度下与固定刚性墙的正面碰撞过程进行计算机仿真分析,验证了车体的耐撞性能。同时,得出了碰撞过程中乘员的响应程度与伤害程度,即:假人头部... 以跨坐式单轨车辆为例,开展了含假人模型的跨坐式单轨车辆碰撞仿真有限元建模;并对其在一定初速度下与固定刚性墙的正面碰撞过程进行计算机仿真分析,验证了车体的耐撞性能。同时,得出了碰撞过程中乘员的响应程度与伤害程度,即:假人头部HIC值为562mm,胸部压缩量为38mm,人体损伤低于损伤标准,车辆结构安全性也符合要求。 展开更多
关键词 跨坐式单轨车辆 正面碰撞 假人模型
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