车轮在弯道处的受力分析
当火车处于转弯的状态下发生了碰撞会怎么样?前方车头突然停止或减速,后方一长串车厢依然有向前运动的趋势,强大的惯性加上每节车厢近50吨的重量,使得前方每一节车厢的两端受到切线方向挤压,由此产生巨大的侧向推力就很容易将车轮的内轮缘挤出轨道,从而造成脱轨。
碰撞后车厢受挤压产生侧向推力
当火车处于直线行驶状态时,如果前方车头发生碰撞,或者因其它原因脱轨,后方车厢对前方车厢的挤压就不一定处于同一侧方向。因为我们已经介绍过,火车转向架在直线运动的过程中始终处于左右摇摆的动态平衡状态,因此后方车厢惯性运动造成的侧向推力也是随机的。许多时候列车在脱线后会处于交错折叠状态。
美国货运列车撞击后脱线
哪一节车厢最安全?通过本文的分析,你应该对列车脱轨有了概念性的了解:
火车的安全性受制于诸多方面的因素,有线路和车辆维护问题,有信号和司机的问题,也有偶然发生的碰撞问题。
一旦火车在高速运行过程中发生碰撞,脱轨和翻车几乎不可避免。因为铁路和列车的设计决定着它在运动过程中是不稳定的,后方车厢不会因车头的突然停止而停止,它们强大的惯性会将前方车厢推离轨道,从而造成倾覆。
一般情况下,处于尾端的车厢其安全性更高一些,由于它只对前方有推力,因此即便脱离轨道,大概率也不会翻车。
T179次最后一节车厢基本完好