Моделирование аварийного соударения с преградой пассажирского поезда, оборудованного системой пассивной безопасности

Abstract

Показано, что для обеспечения безопасности локомотивной бригады и пассажиров и снижения уровня ускорений экипажей и продольных сжимающих сил в межвагонных соединениях, возникающих при аварийных столкновениях поезда с препятствием, необходимо локомотив и вагоны оборудовать энергопоглощающими устройствами. Для численного моделирования тестовых сценариев столкновения с преградой пассажирского поезда, вагоны которого оборудованы сдвигаемыми беззазорными сцепными устройствами, усовершенствована математическая модель для исследования динамики поезда при сверхнормативных соударениях в части описания силовой характеристики межвагонного соединения с учетом начальной затяжки поглощающих аппаратов, работы беззазорного сцепного устройства и конструкции экипажа, а также устройств системы пассивной безопасности. Усовершенствованная математическая модель может быть использована при численном моделировании тестовых сценариев столкновения пассажирского поезда нового поколения с препятствием для отработки системы пассивной безопасности.

Показано, що для забезпечення безпеки локомотивної бригади та пасажирів і зниження рівня прискорень екіпажів та поздовжніх стискальних сил в міжвагонних з'єднаннях, що виникають при аварійних зіткненнях поїзда з перешкодою, необхідно локомотив і вагони обладнувати енергопоглинальними пристроями. Для чисельного моделювання тестових сценаріїв зіткнення з перешкодою пасажирського поїзда, вагони якого обладнано зсувними беззазорними зчіпними пристроями, удосконалено математичну модель для дослідження динаміки поїзда при наднормативних співударах в частині опису силової характеристики міжвагонного з'єднання з урахуванням початкової затяжки поглинальних апаратів, роботи беззазорного зчіпного пристрою та конструкції екіпажу, а також пристроїв системи пасивної безпеки. Удосконалена математична модель може бути використана при чисельному моделюванні тестових сценаріїв зіткнення пасажирського поїзда нового покоління з перешкодою для відпрацювання системи пасивної безпеки.

It is shown that it is essential to equip a locomotive and cars with energy-absorbing devices for safety of the locomotive crew and passengers and a lowering level of vehicles accelerations and longitudinal compressing forces in intercar coupling at an emergency collision between the train and an obstacle. To simulate numerically test collision scenarios for the passenger train and an obstacle, cars of which are equipped with movable gapless couplers, a mathematical model for dynamics of the train at an ultranormal collision is improved by describing a force characteristic of the intercar coupling, taking into account an initial tightening absorbing devices, function of the gapless coupler and the vehicle design as well as devices of the passenger safety system. An improved mathematical model can be used for a numerical simulation of test scenarios of a collision between a new-generation passenger train and an obstacle in order to develop out the passive safety system.