首页新闻·活动论坛CAE咨询服务CAE培训联盟CAE软件库技术中心人才·工作
 
工程:
汽车
-
电子
-
材料
-
机械
-
土木
-
模具
-
航空航天
-
其它工程
 
CAX:
CAE
-
CAD
-
CAM
-
Hardware
-
综合信息化
如何获得点数  注册CAENET简历 获得CAX工作推荐  “活动日历”网罗业界重要活动  开通CAENET博客 结识CAX好友
技术中心首页 热门文章 最新文章 我的文章 发布文章
当前位置:技术中心首页CAE —正文
基于 RADIOSS 和 HyperCrash 的电动车组 碰撞仿真
本文TAG:Altair      2015/8/6
作者:Altair  出处:Altair  阅读:1310  推荐:0
随着列车的全面提速,列车碰撞安全性成为现代列车研究的最关键内容之 一。车体的耐撞性包括车体结构的承载能力、变形模式和自身吸收撞击能量的 能力等多方面的综合特性。满足列车车体结构的耐撞性,也就是在一定的撞击 速度下,列车车体的各个部位能有序的发生碰撞变形,在尽可能多的吸收撞击 能量的同时,最大限度的降低撞击减速度,为司机和乘客保留足够的逃生空间, 从而降低碰撞事故带来的伤害
有限元分析服务,找CAE服务联盟
  

项目介绍


随着列车的全面提速,列车碰撞安全性成为现代列车研究的最关键内容之 一。车体的耐撞性包括车体结构的承载能力、变形模式和自身吸收撞击能量的 能力等多方面的综合特性。满足列车车体结构的耐撞性,也就是在一定的撞击 速度下,列车车体的各个部位能有序的发生碰撞变形,在尽可能多的吸收撞击 能量的同时,最大限度的降低撞击减速度,为司机和乘客保留足够的逃生空间, 从而降低碰撞事故带来的伤害。

青岛四方庞巴迪铁路运输设备有限公司(简称 BST)是由中国四方机车车 辆有限责任公司与庞巴迪公司出资组建的中外合资企业。从事设计、生产高档 客车、普通客车车体、电动车组、豪华双层客车、高速客车和城市轨道车辆等, 销售合营公司自产产品,提供相关售后服务。
青岛四方庞巴迪以某铝合金电动车组车体结构为载体,利用 HyperMesh 软 件强大的网格划分功能建立网格,并在 HyperCrash 中建立 8 节编组动车组有 限元模型,采用 RADIOSS 软件显式求解器,基于计算机数值仿真技术对车体 进行大变形碰撞仿真,得到该车体发生大变形碰撞时的车体塑性变形、撞击力、 车体减速度等参数与时间的变化情况,并根据 EN15227 标准中的评价准则对 该动车组车体的碰撞安全性进行评估。


挑战

由于,目前该碰撞工况很难进行真实的试验,如何在设计阶段对车体的安 全性进行准确评估,从而满足安全性需求。


解决方案

该车体是采用大型铝型材焊接而成,采用 8 节编组,头车前端带有吸能车钩和碰撞吸能器,两节车辆之间带有中 间吸能车钩,可以很好的吸收碰撞能量,头车结构如图 1 所示 。




根据 EN15227:2008 标准,对于在平交路口上,一辆列车单元以 65km/h 的速度和一个大而重的可变形障碍物 之间发生撞击,如图 2 所示。可变形障碍物的详细参数及模型建立要求可以参照 EN15227:2008 标准中 C.3 部分。


在碰撞过程中,列车的碰撞能量主要集中在车体前端结构部分,而前端结构也同样具有载客能力,需要同时考虑 司机和乘客的安全,所以耐撞性对于头车车体尤为重要。为提高计算效率,建立头车车体前面部分模型,后面部分及 其他 7 辆车体用质点模拟。有限元模型建立如下:

根据上述工况及有限元模型,采用 RADIOSS 显式求解器进行求解,并用 HyperView 查看碰撞结果。碰撞过程 中,车体与可变形障碍物随时间变化的变形图如图 4 所示。

整个碰撞过程中,前端缓冲器仅仅压缩 8mm,吸收能量很小,前端车钩与障碍物不发生接触,不吸收能量,由 于车体刚度较大,大部分碰撞能量被可变形障碍物吸收。头车的塑性应变云图如图 5 所示,红色为塑性应变大于 10% 的区域,从图中可以看到,车体前端发生很小的塑性变形,对车体整体结构几乎没有影响。因此,司机及乘客的生存 区没有受到影响。图 6 为头车的位移云图。

结论
根据 EN15227:2008 标准中规定的碰撞工况,以某铝合金电动车组车体结构为载体,应用 Altair 公司碰撞仿真 软件 HyperCrash 和 RADIOSS 进行大变形碰撞仿真,并以碰撞过程中车体结构的塑性变形、司机和乘客的生存空间 和平均加速度等情况为基准,评估了该列车的安全性。可以较准确高效的实现动车碰撞仿真,很好地评估并保障列车 的碰撞安全性。因此,该仿真方法可以在轨道车辆的碰撞仿真中得到广泛的应用。




关于Altair公司
Altair公司是世界领先的工程设计技术的开发者之一,也是一家具有全球深厚工程 技术底蕴的优秀CAE工程公司。Altair 公司拥有多元化的业务主线,其技术涵盖 高端CAE仿真和优化技术、数据管理及流程自动化、高性能计算与网络计算技术, 同时具备一流的产品设计、流程定制、二次开发等咨询服务能力。Altair目前为私 人所有,总部设在美国底特律,在全球拥有2000多位员工,分支机构遍及美洲、 欧洲及亚太地区。凭借其在产品设计、先进CAE工程软件开发和网格计算技术等 方面拥有27年的经验,Altair不断为各个行业的客户创造竞争优势。
www.altair.com.cn





企业级CAE仿真平台 

构建于设计优化、性能数据管理和流程自动化的基础理念之上,HyperWorks是 一个企业级的仿真解决方案,用于加快企业设计开发和决策过程。作为业界最全 面的开放构架的CAE解决方案,HyperWorks包括第一流的建模、分析、可视化 和数据管理解决方案,适用于线性、非线性、结构优化、流固耦合和多刚体动力 学等多个领域。

www.altairhyperworks.com.cn



产品创新咨询服务
Altair产品设计咨询团队(ProductDesign)是一个提供创新的、端对端解决方案的、 全球性的多学科产品研发和工程咨询团队,向全球客户提供全面的工程咨询服 务,其设计方案能够综合产品可用性、适用性、高性能、多需求、低成本等多个 方面的因素。通过领先的研发流程和丰富的行业经验,帮助客户产品以更快的速 度投向市场。

www.altairproductdesign.com



网格计算和资源管理平台
Altair PBS Works 帮助制造业、资源勘探、地球科学、天气预报、计算化学、制 药、金融和娱乐行业的企业、学校和研究机构最大化其计算软硬件资源的投资回 报。PBS Works系统作为Altair HyperWorks家族中的成员,帮助制造业用户在实 现大规模CAE仿真的同时按照需求有效地利用企业的计算资源,包括网格、集群 和其他计算系统。
www.pbsworks.com.cn





[其他文章]
上一篇: 基于 HyperMesh 的轻型卡车驾驶室乘员保护建模仿真 Simulation on the Protection of the Occupants of the Cab of a Light Truck Based on HyperMesh  (2015/8/3)
下一篇: 鸥翼车门组合式优化分析 CombinedOptimizationofGull-WingsCarDoor  (2015/8/13)
[相关文章]
·动车城轨牵引制动系统试验台轴承座的 静强度及模态分析计算&l...  (2016/5/23)
·基于 HyperWorks 的拉床主溜板优化设计<br>Optimizatio...  (2016/5/18)
·基于扭转刚度灵敏度分析的某车型轻量化设计<br>Design ...  (2016/5/6)
·Bremar Automotion利用Altair RADIOSS设计和认证FIA赛车防滚...  (2016/5/6)
·基于 HyperWorks 的 Trimmed Body 扭转模态优化</br>&a...  (2016/3/31)
--------------------------------------
[热门文章]
--------------------------------------
[热门新闻]
--------------------------------------
[热门资料]
--------------------------------------
[热门招聘]
--------------------------------------
[热门帖子]
--------------------------------------
[热门论坛]
--------------------------------------
关于CAENET | 广告服务 | 网站地图 | 联系方式
版权所有:中国CAE联盟 Copyright 2005-2012 All Rights Reserved
沪ICP备06014470号