1.
如图甲所示为固定安装在机车头部的碰撞吸能装置,由一级吸能元件钩缓装置和二级吸能元件防爬装置(可压缩)构成。某次碰撞实验中,一辆总质量为45t的机车以6m/s的初速度与固定的刚性墙发生正碰。开始仅触发一级吸能元件钩缓装置(由缓冲器与吸能管组成),其弹力随作用行程(压缩量)的变化关系如图乙所示,缓冲阶段,缓冲器弹力与压缩量成正比,属于弹性变形。作用行程为55mm时,达到最大缓冲极限,缓冲器被锁定,钩缓装置中吸能管开始平稳变形,产生的弹力恒为
, 其作用行程为110mm。吸能管行程结束后,钩缓装置迅速刚化,此时启动二级吸能元件,防爬装置被压缩产生恒定缓冲作用力,此过程行程为225mm 时,机车刚好停止,车体完好无损。(设每次碰撞过程中,该吸能装置的性能保持不变,忽略其它阻力影响。)求: