外文翻译（中文）--关于现在和未来的电力动车组转向架上防撞性防护栏的有效设计

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1、 1 中文 6125 字 出处： Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part F: Journal of Rail and Rapid Transit, 2001, 215(3): 217-230 Design of an efficient crashworthy lifeguard for current and future electric multiple unit bogies 中文翻译 关于现在和未来的 电 力动车组转向架上 防撞 性 防护栏的 有效 设计 摘 要 防护栏是一种吸能装置，安装在司机室下面

2、转向架的前端边缘。这些装置的主要功能是消除轮轨间障碍物和通过其塑性变形来吸收碰撞过程中的多余的冲击能量。这篇文章提出了针对于 465 型动车组转向架上钢型防护栏的变形和失效的调查研究。在严格的标准下，本次需要同时在静态和冲击载荷的 条件下对其性能进行评估。把 35KN 的水平施加在邻近轮对的纵向轴上，在这种静态状态下，转向架和轴箱上的附件都没有发生变形 ， 因此 可以证明防护栏具有抵抗变形的能力。变形的过程是在颈端或是窄的地方形成塑性铰链，然后已经变形的尖端会发生旋转。引起塑性变形的特征载荷是 40-58KN，但是当载荷上升到 60-67KN 时，尖端会绕着单自由度的铰链进行旋转。在冲击载荷条

3、件下，防护栏的失效原理与在静态条件下的相同，但是不同的是失效的过程。当达到 那个载荷点时，会产生一个局部的弹性缺口，然后所有的轴的颈端会发生旋转，导致其尖端发生三 维的变形，这时的载荷是静态状态下的 3.5-3.8 倍。在已有的转向架实验结果中得到的失效原理的基础上，可以利用有限元原理得出基本的理论预测。计算机的输出结果也与实验结果有着良好的关联性。 关键词： 防护栏，电动车组转向架，防撞装置，防撞性，防撞装置， 塑性破坏 2 3 简 介 脱轨是常见铁路事故情况中的一种，占最近 40 年 所发生的火车事故总数的三分之一。 HMSO 出版的报告和文献资料的统计分析表明在近些年许多重大的铁路出轨

4、事故的原因可以归纳成 以下几条： 1、 最初 两辆火车发生 碰撞，然后 会使承受着高压力的轮轨 发生分 离 ，从而 引起脱轨。 这种情形发生在 1988 年 12 月 12 日发生脱轨的的 Clapham Junction 火车、 1997 年11 月 3 日发生脱轨的 Texas 火车和 1999 年 10 月 5 日发生在 Paddington 车站附近的 Ladbroke Grove 火车； 2、 当火车高速通过曲线时，也会引起脱轨事故 。这种脱轨类型发生在 1997 年 11 月 日的 Kurla、 1998 年 7 月 4 日的 Sao Paulo 和 2000 年 10 月 17

5、日的 Hatfield； 3、 若火车的底架发生故障，例如破损的轮对或受损的齿轮杠杆，就会发生脱轨 事故 。 1998 年 6 月 4 日 ,Hamburg-boundde 的城际快轨在距离 Hannover 的 35 里的地方发生脱轨，这次是 有 100 人死亡的恶性事故，它是欧洲近来一个世纪 中 第三大恶性脱轨事件； 4、 火车冲撞到恶性放置的石头、板或从山上掉落的岩石、雪和 天然的滑坡还有动物或 车辆的横向穿越也会引起脱轨事故。 1995 年 5 月 21 日，当一群青少年把一块板放在 Missouri 的铁轨，从而引起火车的脱轨； 1999 年 11 月 28 日发生在日本的脱轨事故与 发生 在 Missouri 的相似，但是当时是由于隧道一块脱落的混泥土才引起的脱轨。 最近的数据分析表 明许多的脱轨事故都是因为铁路轨道引起的。例如在英国这种方式的脱轨占近 30 年欧洲 铁路碰撞总数的 28、占致命伤害的 45 。这么高的死亡数据已经引起民众的 恐慌，欧洲铁路经营者和制造商寻找到能够减少脱轨事故和乘客死亡数量的方法，即是设计了一种吸能装置，它既可以清理铁轨上的 障碍 物 又能通过塑性变形吸收变形过程的能量。 本次调研的装置就是防护栏挡板，它被安装在司机室下面 转向架的前 端边 沿。这篇文章介绍了 465 级电动车组防护栏在准静态和动态载荷下的耐 冲 撞性性能。