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1、GB/T XXXX20XX 10 附录 A（规范性附录）可变形障碍物 A.1 概述 城市轨道交通车辆与可变形障碍物发生碰撞时，可变形障碍物在碰撞仿真中用一个完整的数值模型来等效代替。A.2 可变形障碍物的特性 可变形障碍物不应施加约束，用下列特性描述：a）几何形状，见图A.1；b）重量为15 t；c）质心距轨面高度为1750 mm；d）A部分和B部分在建模时可考虑忽略外层蒙皮；e）质量和刚度沿轴向连续均匀分布；f）对地面没有摩擦；g）如果障碍物表面摩擦需要模拟，摩擦系数设为0.2；h）在模拟过程中不考虑司机室端部的车钩。注：为达到要求的性能，可改变障碍物Z方向的密度和X方向的刚度。标引序号和符
2、号说明：A障碍物的上部分；B障碍物的下部分；1轨面。图A.1 可变形障碍物的几何形状 GB/T XXXX20XX 11 A.3 可变形障碍物特性校正方法 在15 t可变形障碍物的数值仿真模型校准时，应用一个均质实心的球体撞击障碍物的中心，获得球体冲击的纵向力-位移的响应曲线应与图A.2所示的可变形障碍物刚度特性曲线相匹配。球体应满足以下要求：a）球体的形状：直径为3 m的均质实心球体，球体的质心距轨面高为1.5 m；b）球体的重量为50 t；c）球体的撞击速度为30 m/s；d）球体的自由度：只有纵向移动自由度(X方向)；e）球体冲击中的纵向力-位移的响应曲线应与图A.2中给出的曲线趋势匹配，
3、并高于图A.2中的曲线。注：为了便于特性曲线的比对，力-位移曲线应经60 Hz的低通滤波器滤波(对接触力的其他方向上的分量没有要求)。标引符号说明：X球体的位移，单位：mm；Y纵向力，单位：kN。图A.2 可变形障碍物的刚度特性曲线 GB/T XXXX20XX 12 附录 B（规范性附录）3 t 刚性障碍物 B.1 概述 对于城市轨道交通车辆类型应与障碍物成45夹角撞击，如下图B.1所示。图B.1 有轨电车有角度撞击障碍物 B.2 3 t 刚性障碍物的特征 B.2.1 刚性障碍物的重量：3 t；B.2.2 刚性障碍物应涵盖整个车辆截面在其上的投影；B.2.3 在数值模拟中，3 t刚性障碍物模型
4、仅有X方向和Y方向的位移自由度，没有旋转自由度。B.3 注意事项 在列车碰撞仿真分析中可进行简化模拟：限制有轨电车车体结构上转向架安装点上Y方向的自由度，不必考察由此约束条件下所产生的力、应力、应变的结果影响。X Y X Z 45 GB/T XXXX20XX 13 附录 C（规范性附录）7.5 t 可变形障碍物 C.1 概述 对于有轨电车和城市道路交通的大型障碍物之间的碰撞，等效障碍物应采用特殊碰撞模拟软件中所示的完整数值模型。C.2 可变形障碍物的特性 可变形障碍物不应施加约束，用下列特性描述：a)几何结构，如图C.1中所示；拐角可视为半径为25mm的圆形；b)质量为7500kg；c)质心位
5、于轨面上方1300mm；d)部分可在有或没有盖板的情况下进行建模；e)密度和刚度具有连续轴向均匀性；f)与地面零摩擦；g)如果对障碍物表面摩擦进行了建模，则应取0.2；h)障碍物密度在z方向可能有所变化，x方向的刚度需要达到要求的特性。单位为毫米 标引序号说明：1轨面。图 C.1 城市道路交通 7.5t 障碍物几何结构 C.3 可变形障碍物特性校正方法 障碍物不施加约束，可在所有方向移动和转动。障碍物在相对于圆柱体位移90位置及其中心，受到下面定义的固体、均匀圆柱体的撞击时，该障碍物的刚度应至少与图C.2中给出的纵向力-位移曲线特征匹配：GB/T XXXX20XX 16 a)撞击器的形状为：直
6、径为3m的固体、均匀立式圆柱体，高度为2600mm（即：质心位于轨面上方1300 mm）；b)撞击器质量为40000kg；c)初始冲击速度为40km/h；d)撞击器仅具有纵向平移自由度（x方向）；e)纵向力-位移特征应高于图C.2中给出的最小曲线。标引符号序号说明：X圆柱体位移，单位：mm；Y纵向力，单位：kN。图C.2 纵向力与纵向圆柱体位移 C.4 刚性体代替可变形障碍物方案 为了简便，允许使用一个刚性体代替可变形障碍物。应对以下碰撞类型进行研究：向右侧横向偏移的正面碰撞：见图C.3。障碍物重心相对于有轨电车x轴向右侧的横向偏移为1000mm；障碍物纵轴与有轨电车x轴之间的碰撞角度为90；
7、碰撞速度为15km/h。对于横向位移向左侧的正面碰撞，与图C.3类似，但是障碍物的横向偏移向左侧：障碍物重心相对于有轨电车x轴向左侧的横向偏移为1000mm；障碍物纵轴与有轨电车x轴之间的碰撞角度为90；碰撞速度为15km/h。GB/T XXXX20XX 15 单位为毫米 图C.3 与城市道路交通7,5t障碍物的正面碰撞，横向位移向右侧 C.5 注意事项 如果有轨电车设计为相对于其x-z平面（同时包括车体结构和司机生存空间）对称，则可仅对具有横向偏移的两个正面碰撞场景中的一个进行研究。对于简化模拟，可对有轨电车车体进行限制，在主车体与转向架连接点以及铰接处的y方向约束自由度，不必考察由此约束条件下所产生的力、应力、应变的结果影响。
