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作者:王文斌;苏骢;陈国苏;周和超;
单位:同济大学铁道与城市轨道交通研究院;
摘要:为解决地铁列车碰撞工况下乘员安全问题,实现地铁座椅端部结构多目标优化设计。结合我国地铁车辆客室座椅设施,采用HybridⅢ50th假人对三大类地铁座椅结构的乘员碰撞保护效果进行仿真分析,运用LS-OPT工具,基于多项式响应面算法构造了目标参数(乘员头部损伤指数HIC、胸部3ms合成加速度、颈部损伤指数和腿部股骨压缩力)关于设计变量(横立柱高度H、立柱距离L、侧板弹性模量E以及中间侧板高度CE)的代理模型,并采用自适应模拟退火算法对建立的多项式响应面模型进行寻优,得到地铁座椅端部结构的最优参数配置,最后运用THUMS假人对最优结构进行验证。研究结果表明:优化后假人的脑组织应变量、脑组织压力值、肝脏应变量等损伤参数都有显著下降,提高了乘员安全性,说明基于多项式代理模型和自适应模拟退火算法的优化结果是可靠的,研究结果可为地铁列车座椅端部结构设计提供理论支撑。
关键词:列车碰撞;;乘员保护;;座椅结构;;优化
基金资助:碳陶制动盘及闸片地面试验技术与评价方法(2021YFB3703804)