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Innovative Safety Systems for Rail Vehicles: A Case Study

技术
  • 功能应用 - 运输管理系统 (TMS)
  • 传感器 - 自动驾驶传感器
适用行业
  • 汽车
  • 运输
适用功能
  • 物流运输
  • 产品研发
用例
  • 现场人员安全管理
  • 公共交通管理
服务
  • 系统集成
  • 测试与认证
挑战
火车相撞虽然并不常见,但可能会造成毁灭性的影响,尤其是对经常不受保护的铁路工程师而言。前轨道车的内部设计可以承受中度到重度的冲击,但工程师控制台实际上没有受到保护,使工程师很容易受到可能危及生命的冲击伤害。 Sharma & Associates (SA) 是一家铁路行业工程解决方案提供商,发起了创建工程师保护系统 (EPS) 概念的研究。然而,SA 不熟悉必要的安全要求、可用系统或影响环境的整体性能调整,因此需要合作伙伴帮助开发新系统。 EPS 必须满足特定标准:它不能由工程师触发,也不能干扰工程师离开控制车。
关于客户
Sharma & Associates (SA) 是一家为铁路行业提供工程解决方案的公司。他们专注于铁路机械和基础设施工程,以及汽车和消费电子行业的机械工程项目。自 1995 年以来,SA 为其客户提供安全、有效和高效的解决方案,其中包括联邦铁路管理局 (FRA)、美国铁路协会 (AAR)、铁路和运输机构、轨道车辆制造商和轨道车辆零部件制造商。 SA 还与美国交通部下属的国家运输局 (VOLPE) 合作,帮助运输界预测新出现的技术、运营和体制问题。
解决方案
SA 为该项目寻求了 Altair ProductDesign 的帮助。 Altair 的第一个任务是使用 HyperWorks 预处理器 HyperMesh 创建标准铁路运营商车厢内部的精确有限元 (FE) 模型。然后,他们将一个人体模型引入环境中,并将其放置在面向控制面板的工程师座位上。 Altair 的碰撞专家尝试了多种安全气囊类型、尺寸、位置和流量,并开发了一种新型可变形护膝以吸收碰撞过程中的冲击力。该团队开发的 EPS 系统将汽车乘客式安全气囊系统与可压碎的膝垫相结合,将伤害降至最低,同时满足未系安全带乘员的分隔、出口和功能要求。开发工作在系统和子系统级别使用分析建模,并结合使用 HyperWorks 的 RADIOSS 求解器进行的一系列准静态和动态雪橇测试,来开发和演示系统级性能。
运营影响
  • The project demonstrated the feasibility of developing a protection system that can effectively protect cab engineers by applying modern occupant protection technologies, through the use of state-of-the-art analytical techniques and test methodologies. The EPS system is designed and ready to be installed in current rail control cars and is adaptable to work with new designs. It is currently waiting to be used and implemented by rail manufacturers to increase the safety for their engineers from secondary impact. The partnership between SA and Altair continues to be a strong one with SA continuing the use of HyperWorks and Altair ProductDesign services when necessary.
数量效益
  • All performance targets for the EPS were met
  • The new safety system added minimal cost and weight to the rail car
  • The system does not hinder the engineer from exiting the cab

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