随着铁路机车技术的快速发展,机车的被动安全性成为当前铁路机车车辆研究的重要问题,而设计具有良好耐撞性的车体是提升机车车辆被动安全性的重要手段。铁路机车按照轨距可以分为标准轨、宽轨和窄轨机车,标准轨轨距1435mm,轨距小于1435mm的机车称为窄轨机车。窄轨机车由于轨距以及机车限界的限制机车的外形尺寸小,限制了耐碰撞结构设计空间尺寸。本文以窄轨内燃机车为研究对象,基于澳大利亚AS7520.1标准,利用有限元分析方法,对窄轨内燃机车耐碰撞结构进行设计与分析。首先,本文介绍了国内外机车耐碰撞的研究现状以及通用的设计标准。机车耐碰撞结构的设计思路主要分为两种:一种是整体承载式耐碰撞结构,即耐碰撞结构与车体结构完全集成为一体,具有合理的强度、刚度和良好的传递纵向力的性能,保证司机室结构有足够的承载能力;另一种是吸能式耐碰撞结构,即由吸能元件构成的碰撞变形能量吸收区置于机车端部,以降低机车碰撞时的撞击力和减速度,保证乘客生存空间并保持结构的完整性。本机车属于内燃机车,按照AS7520.1的设计标准要求,采用耐碰撞结构强度评价机车碰撞结构性能。其次,机车车体采用双司机室底架承载结构,中间机械间不参与承载,所以机车耐碰撞结构为底架和司机室。防爬装置、防撞柱以及角柱分别为底架和司机室在碰撞时的首要接触部件,是耐碰撞结构设计的重要结构。依据机车车体的总体布局、设备布置的功能需求以及机车耐碰撞标准的要求完成了底架、司机室以及防爬装置、防撞柱、角柱的结构设计。再次,运用有限元分析软件建立了详细的耐碰撞结构计算模型,根据机车的设计标准设置了底架压缩、拉伸、救援、整体起吊、侧翻、排障器压缩、防爬装置、防撞柱、角柱等10个工况对机车耐碰撞结构强度进行验证分析,找出原有设计的薄弱点并对其改进,改进后的耐碰撞结构的最大应力均小于许用应力,满足机车碰撞结构的强度要求,最终验证了该窄轨内燃机车耐撞结构的合理性。最后,通过与传统机车耐碰撞结构按照同种标准进行静强度对比,结果表明本机车的耐碰撞结构设计比传统机车耐碰撞结构强度更好,结构设计简单并且不占用空间。通过本文的研究,可以为今后窄轨内燃机车耐碰撞结构设计提供参考。