[发明专利]一种列车倾覆试验系统及试验方法

说明书

本发明公开了一种列车倾覆试验系统及试验方法，试验系统包括：轨道，轨道沿长度方向依次分为加速区、滑行区、试验区和制动区；倾覆车内司机室和乘坐区的座椅上摆放有假人，假人上设假人加速度传感器、假人压力传感器和假人位移传感器；倾覆车置于振动车内，振动车内设横向驱动装置，振动车内还设横向加速度传感器；振动车置于驱动车内，驱动车内设垂向驱动装置，驱动车内还设垂向加速度传感器；高速摄影装置安装在试验区和制动区的外侧以及倾覆车内假人上方；动力模块与驱动车连接。该倾覆试验系统能够真实地模拟列车受横向风过大或脱轨引起的倾覆以及碰撞倾覆过程。

技术领域

本发明涉及轨道车辆试验技术领域，具体而言，涉及一种列车倾覆试验系统及试验方法。

背景技术

列车倾覆事故严重威胁乘员和司机安全。一般有横向风过大或脱轨引起的倾覆过程或者车辆发生碰撞后产生的倾覆过程。倾覆对乘员和司机的安全受到极大威胁，因此研究乘员和司机被动安全具有重要的意义。

实车倾覆试验是一种能真实反映列车倾覆过程并且不可替代的研究手段，因此必须依托实车倾覆试验开展列车倾覆过程中的乘员或司机动力学响应及损伤分析。

现有的列车乘员碰撞试验系统虽然可以有效地实现列车乘员的二次碰撞试验，但是只能模拟列车的纵向和垂向加速度，无法实现列车倾覆横向试验，试验结果难以真实、准确地反应实际倾覆情况，因此需要重新开发针对列车倾覆的试验系统。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种列车倾覆试验系统及试验方法，该列车倾覆试验系统及试验方法能够更加真实地模拟列车受横向风过大或脱轨引起的倾覆以及碰撞倾覆，监测倾覆过程中车内人员的运动参数，可用于列车倾覆事故中乘员或司机运动学响应及损伤分析研究。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种列车倾覆试验系统，包括：

轨道，轨道沿长度方向依次分为加速区、滑行区、试验区和制动区；

倾覆车，倾覆车内的座椅上摆放有假人，假人上设有用于分别监测假人的加速度、压力和位移的假人加速度传感器、假人压力传感器和假人位移传感器；

振动车，倾覆车置于振动车内，振动车内设有用于驱动倾覆车横向转动的横向驱动装置，振动车内还设有用于监测倾覆车的横向加速度的横向加速度传感器；

驱动车，可滑动地设置在轨道上，振动车置于驱动车内，驱动车内设有用于驱动振动车进行垂向运动的垂向驱动装置，驱动车内还设有用于监测振动车的垂向加速度的垂向加速度传感器；

高速摄影装置，安装在试验区和制动区的外侧以及倾覆车内假人的上方；

动力模块，与驱动车相连接，以驱动驱动车、振动车和倾覆车整体在轨道上滑行；

中央控制模块，假人加速度传感器、假人压力传感器、假人位移传感器、横向驱动装置、横向加速度传感器、垂向驱动装置、垂向加速度传感器、高速摄影装置和动力模块均与中央控制模块相连接。

进一步地，横向驱动装置包括：

链轮，振动车内设有安装座，链轮可转动地安装在安装座上，链轮与中央控制模块相连接；

翻转胎，安装在倾覆车的两端，翻转胎与链轮相啮合，横向加速度传感器设于翻转胎与倾覆车的接触处。

进一步地，振动车的两端内壁上设有安装槽，翻转胎上固定连接有多根连接杆，连接杆伸入安装槽内并能在安装槽内转动。

进一步地，垂向驱动装置包括：

多个液压控制器，液压控制器安装在驱动车内的底板上，振动车安装在液压控制器上，垂向加速度传感器安装在液压控制器与振动车之间，液压控制器与中央控制模块相连接。

进一步地，动力模块包括：