[实用新型]高速列车用混合式薄壁管承载吸能结构

说明书

一种高速列车用混合式薄壁管承载吸能结构，包括边梁、第一多胞纵梁、第二多胞纵梁、第一带隔板纵梁、第二带隔板纵梁、连接横梁、前端横梁和后端横梁，且均为薄壁管结构；两根边梁、前端横梁和后端横梁通过端部相连围成一个等腰梯形结构，边梁与车辆纵向方向的夹角为10～20°；第一带隔板纵梁和第二带隔板纵梁的内部加装了十字型隔板；第一多胞纵梁和第二多胞纵梁均有一端与后端横梁固定连接；第一多胞纵梁的另一端通过连接横梁与边梁连接，第二多胞纵梁通过连接横梁与第一带隔板纵梁和第二带隔板纵梁连接。本实用新型在车辆正常运行时能够起到结构的承载作用，在列车发生碰撞事故时能够发生稳定有序的压溃变形吸收碰撞能量。

技术领域

本实用新型属于列车安全技术领域，具体涉及一种高速列车用混合式薄壁管承载吸能结构。

背景技术

轨道交通从问世以来就受到世人的重视，其多方面的优点使得人们愿意乘坐列车出行。作为重要的交通出现工具，列车设计的一个重要部分就是安全方面的设计。列车为了防碰撞，会在列车上设计吸能结构。

在列车吸能结构的设计中，为了确保碰撞过程中产生的车体结构塑性变形局限于预先设定的碰撞变形区内，客室区域车体结构的承载能力必须明显高于车辆端部可变形区域。在车辆端部可变形区域前部安装防爬装置，抑制列车碰撞过程中的爬车情况。车体碰撞变形能量吸收结构的设计通常采用蜂窝结构、压溃式吸能结构、切削式吸能结构等一种或多种组合式吸能结构。在纵向冲击力的作用下，安装在车体端部的吸能结构发生轴向塑性屈曲、撕裂、翻转、鼓胀和切削变形模式，变形过程中力位移曲线通常呈现振荡波形，往往伴随着较大的初始峰值力。

高速列车承载式吸能结构设计需要同时满足多个互相矛盾的要求，这是由于其不仅需要承受冲击过程中的动态载荷，还要满足车辆正常运行过程中的静态载荷。车辆静强度设计要求车体结构具有非常强的刚度，但碰撞安全性要求车体具有一定的塑性变形能力，并且在碰撞过程中车体次要结构发生塑性变形，主要结构发生小弹性变形。

现有列车吸能结构的效果仍不够理想，需要设计一种新的列车吸能结构。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种高速列车用混合式薄壁管承载吸能结构，以解决背景技术中提出的现有列车吸能结构的效果仍不够理想的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种高速列车用混合式薄壁管承载吸能结构，包括两根边梁、两根第一多胞纵梁、两根第二多胞纵梁、两根第一带隔板纵梁、两根第二带隔板纵梁、四根连接横梁、前端横梁和后端横梁，且均为薄壁管结构；所述两根边梁、前端横梁和后端横梁通过端部相连围成一个等腰梯形结构，后端横梁的长度大于前端横梁的长度，连接横梁、前端横梁和后端横梁均与车辆纵向方向相垂直，边梁与车辆纵向方向的夹角为10～20°，两根第一多胞纵梁、两根第二多胞纵梁、两根第一带隔板纵梁和两根第二带隔板纵梁均沿车辆纵向方向对称设置；两根第一带隔板纵梁和两根第二带隔板纵梁的两端分别连接在前端横梁和后端横梁上，第一带隔板纵梁和第二带隔板纵梁均为内部加装了十字型隔板的薄壁锥形管，且较细的一端连接在前端横梁，较粗的一端连接在后端横梁上，两根第二带隔板纵梁比两根第一带隔板纵梁更靠近车辆纵向方向的中轴线；两根第一多胞纵梁和两根第二多胞纵梁均为含大于等于两个胞元的薄壁方管且均有一端与后端横梁固定连接，第一多胞纵梁设置在边梁和第一带隔板纵梁之间，第二多胞纵梁设置在第一带隔板纵梁和第二带隔板纵梁之间；第一多胞纵梁的另一端通过连接横梁与边梁连接，第二多胞纵梁通过连接横梁与第一带隔板纵梁和第二带隔板纵梁连接。

在一种具体的实施方式中，所述高速列车用混合式薄壁管承载吸能结构为采用20号钢的薄壁管所构成的吸能结构。

在一种具体的实施方式中，所述第一带隔板纵梁和第二带隔板纵梁的内部均加装了三个以上的十字型隔板。

在一种具体的实施方式中，所述前端横梁的管壁厚度为15～25mm，所述后端横梁的管壁厚度为5～12mm。

在一种具体的实施方式中，所述前端横梁和后端横梁之间的距离为900～1200mm。