摘要：为掌握直线轨道上车辆发生正面对心碰撞时的动态响应规律,建立三维碰撞车辆移动轨道模型。分别建立碰撞车辆模型和轨道模型。然后,提出了处理轮轨非线性几何的向量法,将三维车辆模型和移动轨道模型耦合起来。采用一种简化的钩缓装置模型连接车辆端部和外部系统。利用一种新的时间积分算法对三维动力学模型进行计算。采用上述方法研究了车辆中低速撞击刚性墙的碰撞场景,得到车辆的动态响应。研究结果表明:中低速车辆在直线轨道正面对心碰撞时,车辆一般不产生横向运动和侧滚运动,由非线性轮轨几何引起的横向轮轨力对车辆的动态响应几乎没有影响。碰撞结束后,车体和轮对在纵向不断振荡。轮轨垂向相对位移在准静态压缩量上下波动,最大的车轮抬升量出现在第3个轮对上。

关键词：轨道车辆 三维模型 移动轨道 碰撞 

单位：北京交通大学机械与电子控制工程学院; 西南交通大学牵引动力国家重点实验室