基于EN 15227标准的排障器仿真计算及试验验证.docx

基于EN15227标准的排障器仿真计算及试验验证
排障器是一种用于火车运行安全的装置，主要用于控制列车在路线变更和受到外界干扰时的方向稳定。EN15227标准则是欧盟针对排障器的安全性能规范。
本文将从排障器的仿真计算和试验验证两个方面，深入探讨EN15227标准下排障器的安全性能。首先，先介绍排障器的基本原理。
排障器的基本原理是利用平衡力和摩擦力相互作用，将列车引导到正确的轨道上。当列车运行时，排障器的摩擦力将车轮压紧在铁轨上，使车轮不会滑动。与此同时，排障器的平衡力通过卡住车轮来控制列车的方向。
针对排障器的安全性能，欧盟制定了EN15227标准。该标准规定了排障器在防止列车脱轨和保障行车安全方面的相关指标和要求。
基于EN15227标准，可以通过仿真计算和试验验证两种方式来测试排障器的安全性能。
首先是仿真计算的方法，该方法是根据排障器的结构和设计参数，建立排障器的数学模型，通过计算机模拟的方法对其进行评估。因此，该方法具有高效、准确、灵活等优点。
仿真计算主要是通过有限元分析法对排障器进行模拟。有限元分析法是以微分方程组为基础，通过将连续体(如材料、构件等)划分成一系列有限的单元来构造一个数学模型。再利用标准的工程数学模型解法，计算每个单元上的位移和应力，并将这些结果汇总得到整个系统的响应。在通过仿真计算方法对排障器进行评估时，主要考虑以下几个方面：
1.排障器的截面形状和尺寸。
2.排障器的材料性能和物理特性。
3.排障器与轨道、铁路车辆的交互作用。
4.排障器在不同状态下的受力情况。
5.排障器的刚度和强度。
需要注意的是，仿真计算只是评估安全性能的一种方法，而不能完全代替实验验证。因此，在进行仿真计算时，应同时进行试验验证来确保评估的准确性。
其次是试验验证的方法。试验验证是通过实验的方式对排障器的性能进行评估，这是最直接和可靠的方法。通过实验可以验证排障器的安全性能，包括布置和使用要求、操作方法、防颠、防碰撞、防火、防冻操作等。排障器的试验验证应符合EN15227列车设备试验规定。
试验验证主要包括以下几个方面:
1.用于测试排障器静态和动态力学特性的试验。
2.用于测试排障器耐久性的试验。
3.用于测试排障器操作和控制性能的试验。
4.用于测试排障器与列车之间摩擦力和切向力的试验。
总的来说，仿真计算和试验验证都是评估排障器安全性能的重要手段。两种方式都应在安全设计和随后的流程中进行使用，以确保排障器的安全性能达到标准要求，并为机车安全行车提供可靠保障。