高速动车组碰撞安全性研究
动车组车辆耐撞性研究
动车组车辆耐撞性探究随着交通工具技术的不息进步，高速列车已经成为现代人出行的重要选择。
其中，动车组作为高速列车的重要组成部分，其车辆的耐撞性对乘客的安全和舒适度至关重要。
为了更好地理解和改进动车组车辆的耐撞性，进行耐撞性探究成为一项重要任务。
起首，我们需要明确动车组车辆的耐撞性是指其在发生撞击或碰撞事故时对乘客的保卫能力。
一方面，动车组车辆应该能够充分吸纳和分离来自外部撞击的能量；另一方面，车辆内部的设计和结构也应该能够缩减乘客因撞击事故而受到的损害。
如何评估一个动车组车辆的耐撞性呢？一个常用的指标是衡量车辆抵挡撞击力的能力，也即车辆的刚性。
刚性越高，车辆在发生撞击时所受到的外部力气就越少，乘客受到的损害也就越小。
因此，提升车辆的刚性成为改进动车组车辆耐撞性的一个重要途径。
目前，车辆的刚性主要是通过加强车体结构和接受高强度材料来实现的。
例如，接受高强度钢材、铝合金等材料可以显著提高车辆的刚性，增强抗撞击能力。
除了车辆的刚性，乘客的保卫设施也是影响动车组车辆耐撞性的关键因素之一。
在动车组车辆中，乘客座椅、安全带、紧急出口等设施都务必具备高度的安全性能。
乘客座椅应该能够提供良好的支撑和保卫作用，防止乘客在意外撞击中受伤。
安全带的使用可以有效地固定乘客的身体，缩减碰撞中的位移，降低受伤风险。
同时，紧急出口的设计和设置也应该符合乘客疏散的需要，确保在紧急状况下乘客能够迅速安全地离开车辆。
此外，还需要思量车体结构的抗震动能力。
在运行过程中，车辆会受到各种外部和内部震动的影响，因此车体结构的抗振能力至关重要。
高速列车运行时的震动不仅会对乘客的舒适度产生影响，还可能引起设备和部件的疲惫和损坏。
因此，在耐撞性探究中，需要思量车体结构的抗振性能，通过合理设计和优化结构来减小震动对车辆的影响。
总之，动车组车辆的耐撞性探究对于提高乘客的安全和舒适度具有重要意义。
在探究中，可以通过提升车辆的刚性、完善乘客保卫设施和优化车体结构等方式来改进车辆的耐撞性。
高速列车运行安全措施的研究
高速列车运行安全措施的研究第一章：前言高速列车的出现使得现代交通运输更加高效便捷，在经济发展和人民生活水平提高方面做出了重要贡献。
然而，随着高速列车数量的增加和车速的提高，列车的运行安全面临着更多的挑战。
因此，针对高速列车的运行安全问题进行研究，是当前迫切需要解决的问题之一。
第二章：高速列车运行安全现状随着高速列车数量的增加，高速列车的运行安全问题引起了越来越多的关注。
在高速列车运行安全方面，存在着以下几个主要问题：1. 碰撞风险：由于高速列车的速度较快，一旦发生碰撞，后果将会十分严重。
2. 地形和气象问题：高速列车在行驶过程中如果遇到坡度、弯道和恶劣气候等问题，将具有较高的风险。
3. 设备故障：高速列车的设备故障可能导致事故的发生。
4. 管理者人为失误：高速列车管理人员在管理和维护方面存在一定的不专业性和失误，如果不及时处理可能会导致意外事故的发生。
第三章：高速列车运行安全防护措施在前面的章节中我们了解了高速列车运行中所存在的一些安全问题，接下来，我们将针对这些问题提出一些有效的安全防护措施。
1. 利用先进的技术确保碰撞安全：高速列车应该配备先进的碰撞安全系统，在列车与其他物体碰撞时能够给出及时有效的反应，保证乘客和列车的安全。
另外，在列车与道路交通工具碰撞时，车辆设备应当处理卡顿问题。
2. 针对气象和地形问题，加强高速列车防洪设备的配置，确保列车在恶劣气象和复杂地形环境下的安全行驶。
3. 加强高速列车设备维护和检查：高速列车运行需要各种设备的支持，如相关传感器和电子控制器等，所有这些设备都需要经过细心的检查来确保安全。
另外，对于高速列车的备件和维护设备的配置和管理都需要重视。
4. 制定科学容错方案：针对人为失误和管理者不专业化问题，应该及时制定有效的容错方案。
制度的规范化和专业人士的培养都将对高速列车的安全保障发挥重要的作用。
第四章：结论高速列车作为新型交通工具，大大便利了现代人的出行，但是，在提供高速列车服务的同时，必须将安全放在重要位置，努力消除运行中的危险状态和风险，这才能确保高速列车的可持续运营。
高速动车组列车的安全性能分析与优化
高速动车组列车的安全性能分析与优化在现代交通工具中，高速动车组列车是一种快速、舒适、高效的交通工具，已经成为人们生活中不可或缺的部分，深受人们的欢迎。
然而，高速动车组列车的安全性能一直是人们十分关注的问题。
本文将对高速动车组列车的安全性能进行分析和优化，以提高其安全性能。
一、高速动车组列车的安全性能现状高速动车组列车是一种高速、轻质、高效的交通工具。
其安全性能不仅与列车本身的设计和制造有关，还与运输管理、维护保养等诸多方面的因素密切相关。
因此，高速动车组列车的安全性能问题需要从多个角度进行分析和优化。
1. 设计和制造高速动车组列车的设计和制造是影响其安全性能的关键因素。
列车的设计和制造应考虑安全性、耐久性、可靠性、稳定性等多个因素。
列车应采用可靠、耐用、符合安全要求的材料和部件，采用先进技术和设备，保证列车的质量和安全性能。
2. 运输管理运输管理是保证高速动车组列车安全运输的必要条件。
在运输管理方面，应严格遵守各项安全规定，制定完善的安全管理制度和应急预案，加强对列车的维护、保养和检测等工作，确保列车的运行安全和稳定性。
3. 维护保养高速动车组列车的维护保养是保证列车安全性能的关键，应按照列车厂家的规定进行维护保养，定期对列车进行检查、保养和维修，确保列车的各项技术指标达到要求，保证列车的安全运行。
二、高速动车组列车安全性能优化措施为了提高高速动车组列车的安全性能，可以从以下几个方面进行优化。
1. 设计和制造在设计和制造环节，应采用符合国家安全标准的材料和部件，这些材料和部件应经过严格的质量检测和控制，保证其符合设计和制造要求。
同时，应采用先进的技术和设备，减少缺陷和故障的发生。
此外，应加强对列车的结构、轮轴、制动系统、速度控制等关键部位的设计和制造，保证其性能稳定可靠。
2. 运输管理在运输管理方面，应严格遵守各项安全规定，确保列车按照规定运行。
加强对列车驾驶员和运输人员的培训和管理，提高其工作素质和安全意识，加强对列车的监测和管理，及时发现并处理异常情况，确保列车的安全运行。
动车组头车车体碰撞安全仿真研究
动车组头车车体碰撞安全仿真研究动车组头车车体碰撞安全仿真研究近年来，随着高速铁路的快速发展，动车组作为重要的高铁车型，得到了广泛应用。
然而，由于各种意外事故的发生，动车组的安全性备受关注。
其中，动车组头车车体碰撞是一种严重的事故类型，它会对乘客的生命安全造成重大威胁。
因此，动车组头车车体碰撞安全仿真研究变得至关重要。
本文旨在通过数值仿真方法，对动车组头车车体碰撞事故中的碰撞力学、动态响应和结构强度等关键问题进行研究和分析，为提高动车组头车的安全性能提供科学依据。
一、碰撞力学分析动车组头车车体碰撞是一种高速运动下的复杂动力学过程。
为了了解车体在碰撞过程中的动态响应和能量吸收情况，我们首先建立了动车组头车车体碰撞的仿真模型。
然后，应用有限元方法对碰撞过程进行数值计算，得到车体各部位的应力、变形和位移等关键参数。
研究发现，碰撞速度和角度是动车组头车碰撞事故严重程度的重要影响因素。
当碰撞速度较高时，车体的应力和变形较大，容易造成乘客的伤害。
此外，不同碰撞角度下车体的受力情况也有所不同。
因此，在设计和改进动车组头车结构时，应充分考虑碰撞速度和角度对车体碰撞安全性能的影响。
二、动态响应分析动车组头车车体碰撞事故中，车体在碰撞过程中的动态响应对乘客的生命安全至关重要。
通过进行动态响应分析，我们可以了解车体的振动特性和有害模态，为减小碰撞后车体的振动幅度和降低乘客受伤风险提供参考。
分析结果表明，车体在碰撞过程中会出现较大的振动幅度，这会对乘客的身体产生较大的冲击力。
因此，在改进动车组头车设计时，需要采取措施来减小车体的振动幅度。
比如，可以通过调整车体的结构参数、优化车体的振动模态等手段来降低车体的振动。
三、结构强度分析动车组头车车体碰撞事故会对车体的结构强度产生较大影响。
在事故中，车体会受到较大的冲击力，对车体结构产生较大应力，容易导致车体的破坏和崩塌。
因此，通过结构强度分析，可以了解车体碰撞事故中的强度状况，为改进车体的结构强度提供依据。
高速列车运行安全性分析与优化研究
高速列车运行安全性分析与优化研究随着交通工具的日益发展，高速列车越来越成为人们生活中不可或缺的交通工具。
而对于高速列车的安全运行来说，其安全性的保障显得尤为重要。
本文将对高速列车的运行安全性展开分析与优化研究，以期能够更好地保障人们的生命财产安全。
一、高速列车运行安全性的不足之处在高速列车的运行过程中常常会出现以下一些问题。
1. 隧道运行安全问题高速列车在通行过程中，会经过各种规模大小不一的隧道，运行的速度非常快，这就会给隧道的通风和安全性带来很大的压力。
隧道出口处也容易形成强风，造成列车的不稳定，进而影响安全行车。
2. 高速行车冲击波问题高速列车运行的速度非常快，其冲击波也就随之而来，进而对隧道及隧道内立管安全形成威胁。
在高速行驶过程中，隧道内的空气流动将对列车产生一个反向的推力，加剧了列车的不稳定性，导致列车的撞击力很大，给人们带来威胁。
3. 车辆震动问题高速列车在行驶的过程中会产生震动，影响到了列车的平稳性。
此外，当列车处于缓行状态时，车体的挥动将导致车内乘客的不适甚至晕厥。
以上几个方面都是目前高速列车运行安全面临的主要问题。
二、高速列车运行安全性的优化方案为了优化高速列车的运行安全性，我们可以从以下几个方面进行改进。
1. 隧道通风方面的优化针对隧道通风问题，我们可以对隧道进行几次的通风，以减小隧道对列车行驶产生的影响，提高列车的稳定性。
在隧道出口处设置风机，可以将出口处的风刮过来，达到减小列车不稳定度的目的。
2. 在隧道内进行消声处理对于高速行车冲击波问题，我们可以通过在隧道内安装防护设施，减小冲击波的作用力。
此外，为了增强列车的稳定性，可以在隧道内安装消声器，减少列车行驶时产生的噪声。
3. 车辆震动控制方面的优化车辆震动是高速列车一直以来的问题，为了减少列车在行驶过程中产生的震动，我们可以在车轮上设置减震器，减少冲击波的作用力。
同时，还可以让车内乘客乘坐更加舒适的座椅，让他们体验更加平稳的乘车感受。
高速列车乘员碰撞安全性研究
第３ ５ 卷第 １ ０期
２ ０ １ ３年 １ Ｏ月
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Ｖ ｏ１ ．３ ５ Ｏｃ ｔ ｏ ｂｅ ｒ
Ｎｏ．１ ０ ２ Ｏ１３
Ｊ ０ＵＲＮＡＬ ０Ｆ ＴＨＥ ＣＨ Ｉ ＮＡ ＲＡＩ Ｌ Ｗ ＡＹ Ｓ ０ＣＩ Ｅ ＴＹ
文章编号 ： １ ０ ０ １ — ８ ３ ６ ０ （ ２ ０ １ ３ ） １ ０ — 碰 撞 ；有 限元 分 析 ；二 次 碰 撞 ；高 速 列 车 ；安 全 带
中 图分 类 号 ：Ｕ２ ９ ８ ． １ 文献 标 志 码 ：Ａ ｄ ｏ ｉ ：１ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ １ － ８ ３ ６ Ｏ ． ２ ０ １ ３ ． １ ０ ． ０ ０ ４
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ａｃ ｃ ｏｒ ｄ ｉ ｎｇ ｔ ｏ ｔ ｈｅ Ｅｕｒ ｏ ｐｅ ａ ｎ ｔ ｒ ａ ｉ ｎ ｃ ｒ ａ ｓ ｈ ｗｏ ｒ ｔ ｈｉ ｎ ｅ ｓ ｓ ｅ ｖａ ｌ ｕ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｔ ａ ｎ ｄａ ｒ ｄｓ ＥＮ１ ５ ２ ２７， ｔ ｈｒ ｅ ｅ ｃ ｌ ａ ｓ ｓ ｉ ｃ ｓ ｃ ｅ ｎ ａ ｒ — ｉ ｏ ｓ ｏ ｆ ｃ ｒ ａ ｓ ｈｉ ｎｇ ｃ ｏ ｎｄｉ ｔ ｉ ｏ ｎｓ ｏ ｆ ａ ｈｉ ｇｈ — ｓ ｐ ｅ ｅ ｄ ｔ ｒ ａ ｉ ｎ ｍａ ｄ ｅ — ｕｐ ｏ ｆ ｅ ｉ ｇｈ ｔ ｃ ｏｕ ｐｌ ｅ ｄ ｃ ａ ｒ ｓ ｗｅ ｒ ｅ ｓ ｉ ｍ ｕｌ ａ ｔ ｅ ｄ ａ ｎ ｄ ａ ｎａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｄ．
高速列车和轨道系统的安全性分析
高速列车和轨道系统的安全性分析第一章：引言随着科技的发展和交通需求的增加，高速列车和轨道系统在现代交通中扮演着重要的角色。
然而，随之而来的安全性问题也日益凸显。
因此，对高速列车和轨道系统的安全性进行全面分析和评估，对于确保乘客和运输设施的安全至关重要。
第二章：高速列车的安全性分析2.1 运行安全性高速列车在高速运行过程中面临着各种安全隐患，如碰撞、脱轨等。
因此，运行安全性是高速列车安全性分析中首要考虑的因素之一。
分析高速列车的设计和制造质量、运行控制系统以及维护和检修等方面，以确定其运行安全性，并提出相应的改进建议。
2.2 碰撞防护高速列车碰撞防护是确保乘客安全的关键。
对高速列车的碰撞防护结构进行分析，包括车体结构、护栏、防护装置等，以评估其对碰撞时乘客的保护能力。
同时，还需要考虑列车与其他交通工具碰撞时的后果，并提出相应的安全对策。
2.3 火灾和烟雾控制高速列车发生火灾的风险是存在的，因此需要对列车的火灾和烟雾控制系统进行分析。
这涉及到火灾探测器、喷水系统、灭火装置等各项设备的性能评估，以及紧急疏散通道和应急设施的规划和设计。
通过完善火灾和烟雾控制系统的安全性，可以最大程度地减少乘客在火灾事件中的伤亡风险。
第三章：轨道系统的安全性分析3.1 轨道结构安全轨道系统的基本结构对于列车运行的安全性至关重要。
分析轨道的铺设质量、轨道的固定方式以及轨道的检修和维护情况，评估轨道结构的安全性并提出改进建议。
此外，还需要考虑轨道在极端天气和地质条件下的稳定性，以确保列车的安全运行。
3.2 信号系统安全轨道系统的信号系统是确保列车运行安全的关键。
分析信号系统的设计和运行方式，包括信号灯、防护装置、通信设备等，以评估其对列车碰撞和脱轨等事故的防范能力。
此外，还需要考虑信号系统在紧急状况下的应急措施和故障处理能力，以确保列车运行安全。
3.3 施工安全轨道系统的施工是确保轨道质量的重要环节，同时也是施工人员安全的关键。
高速动车组碰撞安全性研究
高 速动 车 组碰 撞 安 全性 研 究
聂天 琦 ， 任 尊松 ， 孙 守光 ，杨 光
（ 北 京交 通大 学 机械 与 电子控 制工 程 学院 ，北 京 １ ０ ０ ０ ４ ４ ）
摘 要 ２ ０ １ １年 ７月 国 内发 生 了两 列 动 车 组 追 尾 碰 撞 事故 。基 于 多 体 动 力 学 理 论 ， 运用 Ｓ Ｉ ＭＰ ＡＣ Ｋ 软 件 建 立 了两
变形 和应 力大 小 ， 而 对 于 车 辆 动 力 学 方 面 主 要 集 中 于 采
第３ ５ 卷第 ４ 期 ２ ０ １ ５年 ８月
铁 道 机 车 车 辆
ＲＡＩ ＬＷ ＡＹ Ｌ ＯＣＯＭ ＯＴＩ ＶＥ ＆ Ｃ ＡＲ
Ｖｏ ｌ ＿ ３ ５ Ｎｏ ． ４
Ａｕｇ ． ２ ０１ ５
文章 编号 ： １ ｏ ０ ８ —７ ８ ４ ２（ ２ ０ １ ５ ）Ｏ ４ —０ ０ １系 统 动 力 学 模 型 。采 用 数 值 方 法 对 两 列 ８节 编 组 动 车 组 碰 撞 过 程 进 行 了分 析 和 研 究 。 获 得 了 不 同 速 度 碰 撞 工 况 下 列 车 各 车 辆 的冲 击 加 速 度 、 各个碰撞界面冲击力 、 碰撞 行 程 、 各 轮 对 轮 重 减 载 率 等 参 数 的 变 化 规律 ， 实 现 了对 高 速 动 车组 不 同 碰 撞 工 况 下 安 全 性 评 估 。结 果 表 明 ， 列车以较低速度 碰撞时 ， 钩 缓 装 置 和 吸 能 结 构
可保护车厢主体不变形 ； 当碰 撞 速度 较 高 时 ， 车 厢 主 体 受 到破 坏 ， 乘客空 间遭 到侵入 ， 且 列 车 安 全 性 指 标 超 过 相 应
限 定值 。
关键词
高 速 动 车 组 ；碰 撞 ； 安 全 性 ；动 力 学 模 型 文献标志码 ： Ａ ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ＿ ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ８ —７ ８ ４ ２ ． ２ ０ １ ５ ． ０ ４ ． ０ ３
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高速动车组碰撞安全性研究聂天琦;任尊松;孙守光;杨光【摘要】2011年7月国内发生了两列动车组追尾碰撞事故.基于多体动力学理论,运用SIMPACK软件建立了两列高速动车组多体系统动力学模型.采用数值方法对两列8节编组动车组碰撞过程进行了分析和研究.获得了不同速度碰撞工况下列车各车辆的冲击加速度、各个碰撞界面冲击力、碰撞行程、各轮对轮重减载率等参数的变化规律,实现了对高速动车组不同碰撞工况下安全性评估.结果表明,列车以较低速度碰撞时,钩缓装置和吸能结构可保护车厢主体不变形;当碰撞速度较高时,车厢主体受到破坏,乘客空间遭到侵入,且列车安全性指标超过相应限定值.【期刊名称】《铁道机车车辆》【年(卷),期】2015(035)004【总页数】5页(P11-15)【关键词】高速动车组;碰撞;安全性;动力学模型【作者】聂天琦;任尊松;孙守光;杨光【作者单位】北京交通大学机械与电子控制工程学院,北京100044;北京交通大学机械与电子控制工程学院,北京100044;北京交通大学机械与电子控制工程学院,北京100044;北京交通大学机械与电子控制工程学院,北京100044【正文语种】中文【中图分类】U266.11随着铁路科技发展，轨道车辆运行速度不断提高。
车速提高后，一旦发生列车碰撞事故，将造成严重的乘客伤亡，使得事故后果更为严重。
如何对碰撞事故中车辆冲击振动和安全进行定量分析，以及如何最大程度地保护乘客的安全并将碰撞事故造成的损失降到最小，是当今轨道交通领域的研究热点之一。
有鉴于此，以列车系统动力学为理论基础，通过仿真手段对列车碰撞过程进行研究，得到列车碰撞的参数特性，将有助于指导车辆安全防护装置的设计与配置，对保护旅客的生命财产安全有重要的意义。
美国Volpe国家运输系统中心通过调查2002年加州普拉森提亚市发生的列车碰撞事故，并采用ADAMS软件建模仿真，提出了改进旅客防护和提高列车结构耐撞性的方法［1］。
英国谢菲尔德大学采用有限元法，在LS-D Y N A中对两辆带驾驶室的车辆碰撞进行了仿真，找到车辆结构的薄弱环节从而提高其耐撞性［2］。
日本的Yasushi Ujita建立了动车组列车端部结构的有限元模型，对列车中间车辆端部碰撞等非常规载荷情况进行了仿真，并以此对列车结构强度进行了评估［3］。
韩国成均馆大学采用拓扑优化技术，设计了一种提高碰撞吸能效果的端部车辆框架结构，并与现有的框架结构进行了耐撞性对比［4］。
目前国内关于列车碰撞的研究主要集中在采用有限元方法进行车辆耐碰撞性分析，获得碰撞部位的结构变形和应力大小，而对于车辆动力学方面主要集中于采用车辆动力学及列车动力学原理研究列车在正常工况下（如牵引、制动和过曲线等）的动力学性能，关于整列车碰撞的动力学仿真的研究较少。
何文佳等［5］使用Hypermesh软件建立了国内某B型地铁车辆的有限元模型，并应用LS-DYNA软件进行了碰撞分析，分别得到了能量、车钩力和加速度的关系曲线；陈秉智［6］采用PAM-CRASH软件，对CRH3动车组碰撞刚性墙进行了仿真，并引入假人模型，对碰撞造成的人员伤害进行了分析；王文斌［7］提出了一种基于有限元和多体动力学进行列车耐碰撞系统设计的联合仿真方法，实现了对列车碰撞安全性能的优化，但仅针对某型地铁做了低速碰撞研究。
根据列车动力学原理，采用机械系统运动学、动力学仿真分析软件SIMPACK软件建立了完备的高速列车整车动力学模型，拟对两列8辆编组的列车进行碰撞过程仿真，得到列车碰撞过程中的冲击加速度、缓冲吸能装置冲击力、碰撞行程以及轮重减载率等参数，并对列车碰撞安全性进行了评估。
一般地，铁道车辆车端耐撞性结构包括有车钩缓冲器、压溃管和安全剪切装置和车端碰撞吸能结构等［8］。
缓冲器的作用是缓和并衰减列车在运行中产生的冲击力，但在两列车碰撞速度较高时，车钩缓冲器无法承受和吸收碰撞产生的全部冲击力和能量，为弥补缓冲器吸收能量的能力不足，可以在车钩一端连接压溃管，通过压溃管的不可恢复形变来吸收碰撞产生的能量。
安全剪切装置是对底架的过载保护，当剪切装置作用后，车钩与底架脱离。
车端碰撞吸能结构是吸收碰撞能量的关键部位，它的结构强度比车厢部分弱，一旦发生碰撞，车端吸能结构首先产生变形，吸收大部分碰撞产生的能量，以保护车厢不被压缩，保证乘客的生存空间不被侵入［］。
列车碰撞的过程可以分为如下几个阶段：两列车碰撞时，两列车的车钩首先自动连接，车钩缓冲装置吸收部分冲击能量；当缓冲器受力超过一定范围时，安全剪切装置将车钩缓冲器与车底架完全脱离；车钩缓冲器与底架脱离后，两列车间应保有一定自由间隙，此时两列车间没有作用力；两列车继续相对运动，间隙消失，两列车二次相撞，车端碰撞吸能结构发生塑性变形，吸收大部分碰撞能量；若吸能结构的行程被完全压缩且碰撞能量仍未被全部吸收，则车辆的客车车厢结构发生塑性变形，此过程将对司机及乘客的生存空间造成侵害。
因此，应尽量使车钩缓冲装置及车端碰撞吸能结构吸收碰撞产生的全部能量，避免客车车厢变形。
2011年7月，国内两列动车组发生了追尾碰撞，前列车为CRH1型动车组，后列车为CRH2型动车组。
CRH1型动车组和CRH2型动车组的车端钩缓装置分别采用了福伊特公司的Scharfenberg车钩和柴田式车钩［10］。
由于前端车钩装置和中间车钩装置的运用工况不同，因此两种车钩的结构和性能也不同，缓冲器的型式与特性也有一定区别。
CRH1型动车前端采用自动车钩，中间采用半永久性车钩，两种车钩采用的都是橡胶缓冲器，但每个半永久车钩都带有1个压溃管来提高吸收能量的能力。
CRH2型动车端部采用全自动车钩，中间采用半自动车钩，两种车钩的缓冲装置均为W形橡胶缓冲器，但两者的性能参数有较大差别。
表1给出了各型车钩缓冲器的性能参数，这些参数在建立车钩模型中得到体现。
建立了完整的两列8节编组列车动力学模型。
模型中，每一车辆为完整的三维空间动力学模型，涵盖其所有主体部件如车体、构架、轴箱以及轮对等的垂向、横向和纵向自由度。
轮轨关系以及其他约束关系在模型中得到了充分体现，各结构和悬挂参数均按照真实车辆数据设置。
前车的缓冲特性按照CRH1的钩缓装置设置，后车的缓冲特性按照CRH2的钩缓装置设置。
车辆间的车钩缓冲装置采用力元模拟，并将缓冲器的力—行程曲线及车体吸能结构的特性曲线作为输入函数赋予各车辆间连接力元。
实际碰撞发生时多以追尾形式发生。
因此模拟过程中，后列车以一定速度向前行驶，与前方列车发生碰撞。
碰撞过程中，各车辆及分界面编号如图1所示。
4.1 中低速碰撞结果当后列车以20 km/h的速度与前方静止的列车发生碰撞时，两列车的冲击加速度、纵向冲击力、碰撞行程与时间的关系曲线如图2～图4所示。
碰撞车辆各分界面的最大纵向冲击力、最大碰撞行程及吸能结构破坏情况如表2所示。
由于两列车的特性较为相似，因此图中只列出了分界面1～8的冲击力和碰撞行程曲线。
各车辆界面的碰撞行程即相邻车辆前端接触点的相对位移，包括钩缓装置、压溃管及车体变形的行程，用来判断车辆各吸能装置及车厢主体变形。
由此可见，两列车各车辆的冲击加速度、纵向冲击力、碰撞行程均由碰撞分界面向外逐渐减小；随车辆间继续相对运动，各界面的冲击力达到最大值后发生卸载，各界面的碰撞行程达到最大值后也逐渐减小；两列车的最大冲击加速度发生在8车与9车，分别为51.8 m/s2和52.5 m/s2；前列车的各车辆最大冲击加速度、最大纵向冲击力总体上略小于后列车各车辆。
前列车中间钩缓装置带有行程350mm的压溃管，吸收了绝大部分碰撞产生的能量，因此分界面10～15的碰撞行程均未超出压溃管的变形极限，只有分界面9压溃管被压缩至极限，吸能结构发生约101 mm变形。
后列车钩缓装置无压溃管，分界面1～7的碰撞行程均超出缓冲器的弹性行程，各车辆的吸能结构均受到不同程度的压缩。
在碰撞分界面8处，两车的端部缓冲器均压缩至极限，两车吸能结构总压缩量为324 mm，各车厢主体结构均未被破坏。
进一步仿真计算发现，当列车碰撞速度达到54 km/h时，车厢主体开始发生变形，并进一步影响乘客安全性。
总体上，当碰撞速度相对较低时（不超过54 km/h），前列车及后列车动车组的钩缓装置和吸能结构均能保护车厢主体不发生变形。
前车动车组的钩缓装置由于装有350 mm行程的压溃管，对列车碰撞的保护优于后车动车组的钩缓装置。
4.2 高速碰撞结果依据相关事故调查报告，2011年国内动车组追尾事故发生时，前列车速度为16 km/h，后列车紧急制动后碰撞瞬间速度约为100 km/h。
为此，这里模拟计算了这一碰撞工况，图5～图7给出了相应的冲击加速度、纵向冲击力、碰撞行程与时间的关系曲线。
碰撞车辆各分界面的最大纵向冲击力、最大碰撞行程、吸能结构与车厢主体变形情况如表2所示。
由此可见，与中低速冲击类似，高速碰撞时两列车各车辆的冲击加速度、纵向冲击力、碰撞行程也由碰撞分界面向外逐渐减小；最大冲击加速度发生在前列车尾车和后列车头车，分别为158.0 m/s2和157.5 m/s2；前列车的各车辆最大冲击加速度、最大纵向冲击力总体小于后列车各车辆；随车辆间继续相对运动，车辆间冲击力达到最大值后发生卸载，各界面车辆间碰撞行程达到最大值后开始下降，第6、7、8、9、10分界面碰撞行程均超出各自吸能结构的变形极限，车厢主体受到破坏，其中分界面6车厢主体共被压缩392 mm，分界面7车厢主体共被压缩1 460 mm，分界面8两车车厢主体共被压缩2 399 mm，分界面9两车厢主体共被压缩1 360 mm，分界面10两车厢主体共被压缩322 mm，表明在高速碰撞下，两列车的钩缓装置及吸能结构不足以保护车厢不被破坏，该工况下两列车各有3节车厢主体产生变形；由于缓冲器性能差异，前列车各车厢变形程度优于后列车各车厢变形程度，见表3。
图8是8车3位车轴1号车轮与9车2位车轴4号车轮的轮重减载率曲线。
根据《高速试验列车动力车强度及动力学性能规范》（95J 01-L）规定，动态轮重减载率的标准值为0.8［11］。
这两个车轮的轮重减载率分别达到0.88和0.87，超出了安全限值。
在建立完整的两列车三维动力学模型和缓冲器模型基础上，本文对两列车中低速和高速追尾碰撞动力性能进行了研究，结果表明：（1）国内后列动车组以较低速度（不大于54 km/h）与静止的前列动车组碰撞时，钩缓装置和车端吸能结构能够吸收全部碰撞产生的能量，能够保护车厢主体不被破坏，乘客区域不被侵入。
（2）两列车高速追尾碰撞时，两列车的吸能结构均被压缩至极限，车厢主体受到破坏，且冲击加速度大，对乘客安全性造成严重影响。
（3）两列动车组高速碰撞时，距碰撞界面较近车轮的轮重减载率超过了安全限值，列车运行安全性受到严重影响。