技术研发需求内容简要说明：  

本课题以轨道交通系统与装备为对象，围绕未来高速铁路车辆被动安全，开展碰撞安全、结构可靠性、电磁兼容、结构耐火等领域开技术研究，构建多系统协同、人车耦合技术平台，揭示轨道交通装备安全动态行为及演变规律；形成轨道交通装备安全状态评价、故障诊断与灾害防控的关键技术，建立轨道交通装备本构安全行为评估标准体系，保障轨道车辆安全运营，具体研究内容如下：

1.构建气液缓冲器本构模型，实现碰撞仿真分析精准输入：轨道车辆气液缓冲器为英国OLEO和德国LEBEN公司垄断，产品性能参数无法获取，通过开展气液缓冲器力学性能研究，构建气液缓冲器仿真本构模型，突破技术封锁;              

2.开发轨道车辆乘员仿真分析系统，提升轨道车辆乘员安全性：轨道车辆在发生列车碰撞过程中会出现乘员的损伤，目前开发的物理假人和仿真假人都是基于汽车标准，由于轨道车辆存在司机台、小桌板、纵向卧铺等设备，对乘员的损伤研究不能完全基于汽车标准，需要联合科研机构开展适合轨道交通行业的乘员损伤评估系统，使乘员在列车碰撞冲击过程中免受伤害；                                                                                      

3.开展高速动车组电磁环境控制及防护技术研究：高速动车组的电磁干扰会影响车辆控制系统的正常工作，严重时触发紧急制动。全面掌握高速动车组运行工况下的电磁环境，提出列车复杂工况下关键系统电磁干扰控制方法，实现对动车组电磁敏感系统、典型干扰源等关键系统进行电磁安全防护，对高速动车组电磁兼容设计和性能提升起到数据支撑和引领作用；                                                                                                     

4.开发轨道车辆耐火材料及结构：开展主要非金属材料火灾特性研究，开发轨道车辆耐火材料和结构，降低整车火灾规模，建立防火屏障，延缓火焰传播；                                                                                  

5.建立复合材料结构设计、分析、试验评价体系：开展基于轻质材料（复合材料等）的车体轻量化技术研究，建立复合材料结构设计、分析、试验评价体系。  

6.建立基于损伤容限的寿命评价体系：开展基于损伤容限的铝合金车体寿命评价体系及含缺陷结构的裂纹扩展分析、试验技术研究，建立基于损伤容限的寿命评价体系研究。  

现有工作基础（包括已具备的人、财、物投入及技术要求）：  

中车长客已搭建列车碰撞测试、整车疲劳、列车级电磁兼容、部件级防火等仿真分析、试验测试及验证平台，其中，碰撞吸能领域搭建了包括智能驱动、高速摄影、动态测力、集成控制等10大系统的国际一流列车线路碰撞试验验证平台，建立了国际领先的刚性墙碰撞和长编组列车实车线路碰撞的测试机构，具备了行业领先的轨道车辆安全研究设计和试验验证能力。2020年12月，中车长客被国家铁路局授予“高速列车本构安全铁路行业研究中心”。依托国家级研发平台，中车长客先后为中国香港沙中线地铁、美国波士顿地铁、澳大利亚墨尔本地铁等车辆开发吸能装置并成功进行了试验验证。在高速动车组领域，经过近百次分析计算及试验验证，成功开发出具有完全自主知识产权的高速动车组被动安全碰撞吸能系统，并于2021年3月成功进行世界首次8编组列车线路碰撞试验验证，已在复兴号京张高铁智能动车组等列车中得到应用，2021年碰撞吸能团队获吉林省产业领军团队。电磁兼容领域拥有行业唯一的列车级电磁兼容测试平台-可移动方舱，具备整车级电磁辐射发射、低频磁场、传导发射、静电抗扰度、辐射抗扰度5项CNAS认可资质，同时具备开展开关瞬态干扰、计轴器干扰、应答器干扰、车辆屏蔽效能和电磁环境调查等能力。拥有行业领先的电磁兼容3m法暗室，具备开展电磁辐射骚扰、辐射抗扰度、传导发射和抗扰度、静电放电抗扰度、浪涌、快速脉冲群、电压跌落等9项CNAS认可资质，执行标准覆盖轨道车辆、医疗和汽车电子等领域。结构可靠性领域建立了元件、部件、整车静强度与疲劳测试台，拥有材料疲劳试验台、轮轴疲劳试验台、轴承试验台、部件疲劳试验台、车体疲劳试验台、振动疲劳试验台等测试设备，具备理论、分析、试验全流程的结构可靠性分析手段。  

拟采取的关键共性技术和产业技术路线图：  

关键共性技术： 1.乘员损伤及防护技术；2.材料及结构本构安全技术；3.结构可靠性评估技术；4.电磁兼容测试、抑制及防护技术；5.防火材料研制及应用技术。  

技术路线：本课题基于未来高速列车的运用需求，在研究既有高速列车碰撞吸能、结构可靠性、电磁兼容、安全防火等技术的基础上，采用产、学、研、用相结合模式，集中省内优势资源，协同创新。根据未来高铁被动安全的顶层需求，结合企业、高校、研究所的设计、仿真、试验和产业平台，开展乘员损伤防护技术、材料及结构本构模型构建、电磁兼容抑制及防护、材料防火、结构可靠性等研究，构建未来高速列车被动安全领域设计、验证及评估体系。    

预期达到的目标：  

基于未来高铁项目，针对列车电磁干扰、耐火结构、材料本构及结构可靠性开发过程中亟待解决的车辆及乘员安全问题，结合线路实际工况，研究轨道车辆被动安全性能及规律，提出被动安全防护策略，提高列车被动安全性能，构建具有全局安全行为分析和被动安全保障能力的列车系统安全理论方法，降低列车运行事故几率及减少事故中车辆损失和乘员损伤。   

其他要求：无。  

联系人：吉林省经济技术发展中心  

联系方式：0431-82770616