导向式防爬吸能结构耐撞性能研究及优化

摘要

抗垂向屈曲能力是列车碰撞过程中端部吸能结构重要性能指标.提出一种分级导向防爬吸能结构,通过显式动力学软件Pam-Crash对其吸能特性进行仿真分析,并对比研究分级与单级导向模式吸能特性.采用最优拉丁超立方设计方法进行采样,构建比吸能SEA和峰值力PCF关于结构设计参数的高阶响应面近似模型,并采用NSGA-Ⅱ遗传算法对其进行多目标优化,得到pareto前沿解集.在峰值载荷不变的情况下,优化的分级导向防爬结构的比吸能与能量均有明显增加.研究结果表明:分级导向防爬吸能结构不但能提供可观的能量吸收,而且可以缩减安装空间.