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摘要
高速列车在有砟轨道上运行时，动车组设备舱结构会遭到道砟、砂石等物体的击打，研究发现复合材料设备舱在运营中因为砟石等的冲击存在变形、击穿等损伤模式，对接头薄弱区域承载具有削减作用，故以复合材料设备舱为研究对象，通过子模型方法开展设备舱接头处的冲击失效行为研究，采用基于应变的改进三维Hashin失效准则和二次名义应力准则模拟结构体冲击损伤的现象。结果表明：冲击体初始冲击速度一定时，入射角度越大，冲击造成的凹坑深度越大，在45°入射角度时，结构体层间损伤值最大；冲击体入射角度一定时，冲击产生的凹坑深度随着冲击速度近似呈线性变化；在冲击载荷下，受冲击区域发生横向纤维失效和分层失效为主的损伤，在100 m/s冲击速度下，首次出现纵向纤维损伤，在150 m/s冲击速度下，发生横向纤维的损伤模式，设备舱接头结构继续承载。我国高速列车运营速度(100 m/s)和最高试验速度(134 m/s)均小于150 m/s的冲击速度值，故现役高速列车在冲击载荷下有足够的安全裕量。
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单位北京交通大学; 中国航天空气动力技术研究院
