第一篇:用IIS+ASP建站的安全性分析
用IIS+ASP建站的安全性分析
随着Internet的发展,Web技术日新月异,人们已经不再满足于静态HTML 技术,更多的是要求动态、交互的网络技术。继通用网关接口(CGI)之后,微软 推出的IIS+ASP的解决方案作为一种典型的服务器端网页设计技术,被广泛应 用在网上银行、电子商务、网上调查、网上查询、BBS、搜索引擎等各种互联网应 用中。与此同时,Access数据库作为微软推出的以标准JET为引擎的桌面型数 据库系统,由于具有操作简单、界面友好等特点,具有较大的用户群体。目前,IIS+ASP+Access是中小型Internet网站的首选方案,但是,该解决方案在为我们带来便捷的同时,也带来了严峻的安全问题。
1 安全隐患分析
IIS+ASP+Access解决方案的主要安全隐患来自Access数据库的安全性,其次在于ASP网页设计过程中的安全意识和措施。
(1)数据库可能被下载
在IIS+ASP+Access网站中,如果有人通过各种方法获得或者猜到数据库 的存储路径和文件名,则该数据库就可以被下载到本地。例如:对于网上书店数
据库,一般命名为book.mdb,store.mdb等,存储路径一般为“URL/database”或放在根目录“URL/”下,这样,任何人敲入地址:“URL/database/store.mdb”,数据库就可以被下载了。
(2)数据库可能被解密
由于Access数据库的加密机制比较简单,即使设置了密码,解密也很容易。该数据库系统通过将用户输入的密码与某一固定密钥(例如:Access97为
86FBEC375D449CFAC65E28E613)进行“异或”来形成一个加密串,并将其存储在倡.mdb文件从地址“&H42”开始的区域内。这样可以轻松地编制解密程序,一个几十行的小程序就可以轻松地获得任何Access数据库的密码。因 此,只要数据库被下载,其信息就没有任何安全性可言了。
(3)ASP页面的安全性
1)源代码安全性隐患
由于ASP程序采用非编译性语言,大大降低了程序源代码的安全性。如果
黑客侵入站点,就可以获得ASP源代码;同时,对于租用服务器的用户,因个别 服务器出租商的职业道德问题,也会造成ASP应用程序源代码泄露。
2)程序设计中容易被忽视的安全性问题
ASP代码使用表单实现交互,而相应的内容会反映在浏览器的地址栏中,如 果不采用适当的安全措施,只要记下这些内容,就可以绕过验证直接进入某一页
面。例如在浏览器中敲入“page.asp?x=1”,即可不经过表单页面直接进入满 足“x=1”条件的页面。因此,在验证或注册页面中,必须采取特殊措施来避免 此类问题的产生。
2 提高IIS+ASP网站安全性的方法
(1)防止数据库被下载
由于Access数据库加密机制过于简单,有效地防止数据库被下载,就成了 提高ASP+Access解决方案安全性的重中之重。
以下两种方法简单、有效:
1)非常规命名法
为Access数据库文件起一个复杂的非常规名字,并把它放在几个目录下。
例如对于网上书店的数据库,我们不把它命名为“book.mdb”或“Store.m
db”,而是起个非常规的名字,例如faq9jl.mdb,再把它放在如./akkt/kj61/acd/av5的几层目录下,这样黑客想通过猜的方式得到Access数据库文件名就很难了。
2)使用ODBC数据源
在ASP程序设计中,如果有条件,应尽量使用ODBC数据源,不要把数据库 名写在程序中,否则,数据库名将随ASP源代码的失密而一同失密。例如:
DBPath=Server.MapPath("./akkt/kj61/acd/av5/faq9jl.mdb")conn.Open"driver={MicrosoftAccessDriver(*.mdb)};dbq="&DBPath
可见,即使数据库名字起得再怪异,隐藏的目录再深,ASP源代码失密后,也 很容易被下载下来,如果使用ODBC数据源,就不会存在这样的问题了。例如: conn.Open"ODBC唱DSN名"
(2)对ASP页面进行加密
为有效地防止ASP源代码泄露,可以对ASP页面进行加密。经常采用两种
方法对ASP页面进行加密:①是使用组件技术将编程逻辑封装入DLL之中;②是使用微软的ScriptEncoder对ASP页面进行加密。使用组件技术存在的主要 问题是每段代码均需组件化,操作比较繁琐,工作量较大,而使用Encoder对
ASP页面进行加密,操作简单、收效良好。ScriptEncoder的运行程序是screnc.exe,使用方法是:
SCRENC[/s][/f][/xl][/ldefLanguage][/edefExtension]inputfileout唱
putfile其中:/s是屏蔽屏幕输出;/f指定输出文件是否覆盖同名输入文件;/xl指是否在.asp文件的顶部添加@Language指令;/ldefLanguag指定缺省的脚本语言;/edefExtension指定待加密文件的扩展名。(3)注册验证
为防止未经注册的用户绕过注册界面直接进入应用系统,我们采用Session 对象进行注册验证。例如我们制作了下面的注册页面。
设计要求注册成功后系统启动hrmis.asp?page=1页面。假设不采用Session对象进行注册验证,则用户在浏览器中敲入“URL/hrmis.asp?page=1”即可绕过注册界面,直接进入系统。
在此,利用Session对象进行注册验证:
<%
′读取使用者所输入的账号和密码
userID=Request("userID")
password=Request("password")
′检查UserID及password是否正确
IfuserID<>"hrmis"orpassword<>"password"then
Response.Write"账号错误!"
Response.End
EndIf
′将Session对象设置为通过验证状态
Session("Passed")=true
%>
进入应用程序后,首先进行验证:
<%
′如果未通过验证,返回Login状态
IfnotSession("Passed")Then
Response.Redirect"Login.asp"
EndIf
%>
通过对IIS+ASP+Access网上应用系统安全性的研究,对现有系统进行了 改造,可以收到了较好的效果。
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第二篇:用IIS+ASP建网站的安全性分析
用IIS+ASP建网站的安全性分析
随着Internet的发展,Web技术日新月异,人们已经不再满足于静态HTML技术,更多的是要求动态、交互的网络技术。继通用网关接口(CGI)之后,微软推出的IIS+ASP的解决方案作为一种典型的服务器端网页设计技术,被广泛应用在网上银行、电子商务、网上调查、网上查询、BBS、搜索引擎等各种互联网应用中。与此同时,Access数据库作为微软推出的以标准JET为引擎的桌面型数据库系统,由于具有操作简单、界面友好等特点,具有较大的用户群体。目前,IIS+ASP+Access是中小型Internet网站的首选方案。但是,该解决方案在为我们带来便捷的同时,也带来了严峻的安全问题。
一、安全隐患分析
IIS+ASP+Access解决方案的主要安全隐患来自Access数据库的安全性,其次在于ASP网页设计过程中的安全意识和措施。
1.数据库可能被下载
在IIS+ASP+Access网站中,如果有人通过各种方法获得或者猜到数据库的存储路径和文件名,则该数据库就可以被下载到本地。例如:对于网上书店数据库,一般命名为book.mdb、store.mdb等,存储路径一般为“URL/database”或放在根目录“URL/”下,这样,任何人敲入地址:“URL/database/store.mdb”,数据库就可以被下载了。
2.数据库可能被解密
由于Access数据库的加密机制比较简单,即使设置了密码,解密也很容易。该数据库系统通过将用户输入的密码与某一固定密钥(例如: Access 97为86 FB EC 37 5D 44 9C FA C6 5E 28 E6 13)进行“异或”来形成一个加密串,并将其存储在*.mdb文件从地址“&H42”开始的区域内。我们可以轻松地编制解密程序,一个几十行的小程序就可以轻松地获得任何Access数据库的密码。因此,只要数据库被下载,其信息就没有任何安全性可言了。
3.ASP页面的安全性
(1)源代码安全性隐患。由于ASP程序采用非编译性语言,大大降低了程序源代码的安全性。如果黑客侵入站点,就可以获得ASP源代码;同时对于租用服务器的用户,因个别服务器出租商的职业道德问题,也会造成ASP应用程序源代码泄露。
(2)程序设计中容易被忽视的安全性问题。ASP代码使用表单实现交互,而相应的内容会反映在浏览器的地址栏中,如果不采用适当的安全措施,只要记下这些内容,就可以绕过验证直接进入某一页面。
例如在浏览器中敲入“...page.asp?x=1”,即可不经过表单页面直接进入满足“x=1”条件的页面。因此,在验证或注册页面中,必须采取特殊措施来避免此类问题的产生。
第三篇:食品包装安全性分析
食品包装安全性分析
摘要:近年来,由于受对外贸易中技术壁垒的限制,我国出口食品因包装质量问题频遭国外封杀,造成严重的经济损失,食品包装材料的安全性问题面临严峻挑战。我国是食品包装材料生产和使用大国,国家对食品包装材料的生产和使用都有严格的规定;然而,在我国使用有毒有害物质的违规行为非常严重。本文分析了我国食品包装材料的安全现状,以及所面临的主要问题,并探讨了我国食品包装材料的解决对策。
关键词:食品包装、现状与问题、对策
一、食品包装的定义
食品包装是食品商品的组成部分。食品工业过程中的主要工程之一。它保护食品,使食品在离开工厂到消费者手中的流通过程中,防止生物的、化学的、物理的外来因素的损害,它也可以有保持食品本身稳定质量的功能,它方便食品的食用,又是首先表现食品外观,吸引消费的形象,具有物质成本以外的价值。因此,食品包装制程也是食品制造系统工程的不可分的部分。但食品包装制程的通用性又使它有相对独立的自我体系【1】。
二、安全现状与存在的问题
2.1食品包装材料自身缺陷带来的危害
目前人们普遍使用的食品包装材料主要分为塑料类、金属类、和纸(壳)类等。塑料是使用最广泛的食品包装材料。塑料属于高分子聚合物,在聚合合成工艺中会有一些单体残留和一些低分子量物质溶出【2】。为了改善塑料的加工性能和使用性能,在其生产过程中需要加入一些添加剂(如稳定剂、润滑剂、着色剂、抗静电剂、可塑剂等加工助剂)。上述物质在一定条件下,会从聚合物材料向接触的食品中迁移而污染食品。
金属包装材料化学稳定性差,特别是包装酸性内容物时,金属离子极易析出而影响食品风味,一般需要在金属容器的内、外壁施涂涂料,内壁涂层中的化学污染物会向内容物迁移污染食品,外壁含苯的涂料和油墨也会渗透而污染内容物。
纸制品是一种传统的食品包装材料,在食品包装中占有相当重要的地位。纸包装的安全问题主要来自于造纸过程中加入的添加剂,或原料本身的不清洁,或采用霉变甚至使用回收废纸作为原料【3】。
2.2包装材料生产不规范带来的危害
目前我国食品包装生产企业近6 000余家,规模和产品质量良莠不齐。小型企业占相当大的比例,目前仅就塑料袋的生产,全国90%的企业都是小企业,从业人员素质偏低和技术水平落后等问题比较突出【4】。有些企业为降低成本,使用劣质原材料,甚至非法使用回收的废旧塑料;在一次性塑料餐饮具生产中,使用工业级碳酸钙、滑石粉、石蜡等有毒有害原辅材料;或加入有毒色母料把产品染成黄色,还堂而皇之地标上“可降解”字样;或加入有致癌作用的荧光增白剂掩盖杂质。
此外,我国大部分食品生产企业实行外购包装制品,而生产包装制品的企业通常是通用型企业,其生产环境和卫生条件难以保证产品的安全性。同时,现在绝大多数食品企业不允许包装企业在产品上打上自己的标志,公众无法监督,包装企业又多以成本高低来决定购买加工材料,从而造成食品安全隐患。
2.3食品包装安全监管薄弱
在我国尽管食品包装材料有相应的法律法规(《中华人民共和国食品安全法》)和卫生标准。但是受食品安全管理体制和政府职能分工的限制,目前的法律体系并没有得到较高水平的贯彻执行。监管缺乏依据,缺乏技术支撑。相对于食品本
【5】身的安全监管来说,我国食品包装安全监管明显薄弱,甚至存在“监管盲区”。我国要求食品生产企业必须获得生产许可,但在包装企业中,却缺乏有效的准入和管理机制。目前只制定了《食品用塑料及纸制品的包装、容器、工具等制品市场准入强制生产许可(QS)认证》,实行了市场准入制度。而陶瓷、玻璃、金属、橡胶、竹制品等食品包装材料,大部分仍未实行市场准入制度。更令人忧虑的是,即使对被纳人市场准入制度的食品容器、包装产品也未能做到严格地“许可”后续监管。
2.4包装材料的标准和检测方法亟待健全完善
由于各种因素的影响,我国对食品包装材料的管理相对滞后,部分食品容器、包装材料及加工助剂的标龄较长,检测项目相对较少,严重制约了行业的健康发展。许多成分和新产品缺乏相应的标准和检测方法,导致包装材料中的有害成分得不到有效控制。在复合包装材料生产中,广泛使用的油墨和胶粘剂,目前还没有卫生标准和全国统一的产品标准【6】。随着一些新型的食品包装材料的层出不穷,亟待标准的制定、修订和更新,并完善新材料的安全性评价程序和评价机制。
三、对策
3.1制定和完善法规
通过有关法规的制定和对广大食品生产者和消费者的教育和引导,使人们充分认识到绿色包装可以改善人类的生存环境,确保绿色包装行业的健康、持续发展。
3.2加强对新型材料的研究
大力推广现代包装新技术取代传统包装工艺是确保获取绿色包装的有效方法。例如,采用电子分色、电子雕刻取代落后照相凹版制作工艺,避免了因腐蚀液排放而危害环境卫生。在食品包装工艺上大力推广使用公害小、污染小的“绿色”印刷材料,有着重要的现实意义。3.3积极引进、吸收国外成熟技术
对绿色食品进行适度包装,积极推广“无包装”、“减包装”及局部包装。美国颁布了《包装和包装废弃物限制法》,日本颁布了《商品礼盒包装适当化纲要》,还有一些国家明确规定了包装费用应控制在商品价格的15%以内【7】。尽量使用同一材料,减少材料种类。尽量使用同一材料进行设计,不是限制包装设计的多样性,而主要是出于方便回收的考虑。采用可拆卸化、易压缩、折叠的设计。在设计包装物的结构时,应考虑可拆卸、易压缩、易折叠,使之更便于运输和回收。建立先进的回收系统,从而做到节约能源与资源。3.4加强设计识别
绿色包装与绿色食品密不可分,绿色包装在对绿色食品的包装过程中不仅是对材料、功能的要求,同时对包装外观的识别也有明确规定。环保部门对绿色包装的外观要求必须是“五位一体”:绿色食品、绿色食品字样、编码、防伪激光标签和认证单位。消费者在购买绿色食品时依据其外包装上的上述5项标准即可确定所购商品是否为真正的绿色商品【8】。由于各方面的原因,对绿色食品生产企业的产品包装没有统一的要求,大部分绿色食品没有采用绿色包装,有些甚至使用有毒、有害物质做包装。绿色包装已成为我国商品进入国际市场的障碍,因此,在我国包装行业推广“绿色包装”,势在必行。
总结:
随着科技的不断发展,食品包装材料的研究与开发也越来越“以人为本”,想着健康环保的方向发展。随着国家政策的调整以及消费观念的改变,借鉴发达国家的经验,我国的相关制度越来越完善,广大消费者对食品包装材料安全性的认识也越来越深入。从长远的角度看,社会环境需要食品产业的高安全性,因此,作为食品生产最后环节的包装材料的安全也成为重中之重。我们应当清楚目前所面临的困境,同时也应该对未来充满期望和信心。
参考文献:
[1]《中华人民共和国食品安全法》
[2] 刘浩 赵笑虹.食品包装材料安全性分析.中国食物与营养,2009 [3] 黄大川.食品包装材料对食品安全的影响及预防措施探讨.食品工业科技,2007,4:188 [4] 梁燕君.注意食品包装材料的安全性.劳动保护杂志2002,(1):32 [5] 郭恒斌 曾庆祝 王雅卿.食品包装材料的安全性及其对策.现代食品科技,2006 [6] 章建浩主编食品包装大全.中国轻工业出版社,2000 [7] 唐志祥.包装材料与实用包装技术.化学工业出版社,1996 [8] 章建浩.食品包装学.中国农业出版社2002
第四篇:投资安全性分析
投资安全性分析
专业的统一运营管理,商户的品质、信心与能力是本项投资安全的基本保障
先招商后销售,确保年租金回报稳步增长
南国首义汇采用“先招商后销售”的投资模式,即在出售之前,所有商铺已经为投资者找到了租户,而且所有商户都是经过精心挑选,具有品质好、品牌优、承租能力强、经营规范的特点。投资者在商场正式开业两个月免租期过后即可收租。
南国首义汇所售商铺价格均以已签约的商户的平均租金水平为依据,在正确投资人一定收益的基础上,以收益率反推而来,即售价以现实租金为支撑,支透支租金增值预期及物业增长预期。投资人购买商铺后,交由运营公司统一运营管理,确保投资人前五年的年租金回报将实现稳步增长。
统一运营管理,确保本项目的定位实现及价值最大化
南国置业将组织专业的运营团队对本项目提供精细化的专业运营管理,5年统一运营管理将市场培育成熟,确保本项目LIFESTYLE定位的实现,并为本项目未来价值提升夯实牢固基础。
国内外优质品牌商家争相进驻,其巨额投入的信心与决心,是本项目投资安全的重要保障
南国首义汇自招商工作开展以来,获得如周大福、APPLE体验店、COSTA咖啡、横店影城等大批知名商家的追捧,现已有百家意向签约进驻,而且品牌商户们均希望签订长期租约。在招商环节,南国置业对商户品质进行了严格复筛选,对实现本项目定位的骨干品质商户签订了中长期租约。
品牌商户长久稳固的租约和上百万甚至近千万的投入,表达了品牌商户对首义汇未来的信心和扎根本项目的决心。这是首义汇商铺投资的重要保障。
南国首义汇所挑选的品牌商户,其自身均具有强大的抗风险能力、品牌号召力及经营竞争能力,这是本项目投资安全的另一保障
产权人权益
为了所有产权人的共同利益,确保市场之持久竞争力,本公司已委托武汉大本营商业管理有限公司对本商业项目实行统一管理,因此在投资购买本商业物业前,投资人须同意服从相关规定,在投资购买本公司商业物业成为产权人后须与大本营商业管理有限公司签定《产权商铺委托租赁管理合同书》,通过委托方式,将产权商铺交由大本营公司实施统一管理。产权人初始委托租赁管理期限确定为五年,初始委托租赁管理期届满时,大本营公司有权按《产权商铺委托租赁管理合同书》中约定的条件单方行使续约
权,每次续约最长期限为五年,可持续约三次。
在统一管理的框架下,商铺产权人,将充分享有下列权益,以确保自身利益。
1、完全产权
项目公开发售部分是完全产权的出让,投资者对购买商铺的专有部分享有所有权,可办理完整的产权证书,在受让者服从市场统一管理及“买卖不破租赁”之法律原则的前提下,可以依法自由转让、赠与、遗赠、抵押、出租或其他方式处置其所持物业。
2、市场管理的知情权
每个,商业管理公司须通过合适方式,向投资者通报本项目经营管理的相关情况,内容将涉及招商情况、业态分布、租金状况、营销推广等,并确保其真实性,业主有权对商业管理公司的管理行为进行监督,对违规的行为可以投诉或制止,对市场管理也可提出合理化建议。
3、收益权
在物业发售之前,本公司已委托武汉大本营商业管理有限公司负责项目的统一招商、招租及统一运营管理。因此投资者在购买本物业时,须与大本营公司签定相关合同,在本营商业管理有限公司每年以“基础租金+增值佣金”形式回报产权人(基础租金是业主委托管理公司对外招租的底限租金;增值租金是管理公司尽谨慎、勤勉、专业之责任,有效实施市场统一招商、推广、经营管理后实现的实际租金超过该基本租金的上涨租金)。具体方式如下: 1关于基础租金部分 ○
租赁期内,管理公司每年向业主支付的年租金为业主购买商铺总价款(指业主向开发商购买该商铺时,实际支付的该商铺的总价款,下同)的4.5%。如须缴纳房产税及营业税等,自业主自行承担。
2关于增值租金部分: ○
第一个委托租赁管理期内(第一个5年),管理公司对外出(转)租商
1款执行外,商铺总价款7%以铺,年租金收益高于商铺总价款7%,除按第○
内的租金收益归业主享有(含7%),超出商铺总价款7%的租金收益的70%归业主享有,即(年租金收益-商铺总价款*7%)*70%归业主享有,30%归管理公司享有。税费各自承担。
1第二个委托租赁管理周期内(第二个五年),年租金收益高于商铺总价款7.5%,除按每○
款执行外,商铺总价款7.5%以内的租金收益归业主享有(含7.5%),超出商铺款7.5%的租金收益的70%归业主享有,30%归属公司享有。税费各自承担。
1款第三个委托租赁管理期内(第三个五年),年租金收益高于商铺总价款8.5%,除按第○
执行外,商铺总价款8.5%以内的租金收益归业主享有(含8.5%),超出商铺款
8.5%的租金收益的70%归业主享有,30%归属公司享有。税费各自承担。
第四个委托租赁管理期内(第四个五年),年租金收益高于商铺总价款
1款执行外,商铺总价款10%以内的租金收益归业主享有(含10%,除按第○
10%),超出商铺款10%的租金收益的70%归业主享有,30%归属公司享有。税费各自承担。
注:商铺的起租日期确定方法:
本次出售的商铺为期房,投资者在购买商铺并付清所购商铺之全部购房款,同时与大本营公司办理商铺交接书面手续后,在市场正式开业2个月后
开始起租。从起租日开始,投资者完全享有合同约定睥委托租金收益;开业至起租日前,因存在两个月的免租期,所以投资人不能取得租金收益。
4、监督权
管理公司对外(转)租商铺,业主有权到管理公司查询。每一,由律师事
务所对管理公司对外出租物业及履行与业主相关合同之情况进行审查并出具法律意见书;由会计事务所对管理公司租金及其他收入之收支情况等进行审计并出具审计报告,保障投资人的知情权及其他合法权益不受侵害。
关于发售说明
1、南国·首义汇商铺按单位出售,本次发售首层、两层及三层少许
单位,面积约为33000m2.单铺面积20m2起。
2、关于投资人购买的程序说明:
1本次发售分内部发售和公开发售两个阶段。○内部发售对象包
括:本次所发售物业承担者,开发商/投资商及其员工,关联业务单位的员工。
2承担商户拥有其承租物业的第一位优先购买权 ○
3其他内部发售对象在承租商户之后购买 ○
4公开发售时,投资人按现场公示的选铺原则确定购买顺序。○
3、销售价格:具体商铺销售价格将在销售现场予以公示。
4、本次发售由湖北天明律师事务所周华律师、宋小川律师提供全程
法律指导,并可为投资者签约提供律师见证和代办公证服务。与本次公开发售有关的政府批文、权利证书以及相关合同等资料,投资人可到开发商处或湖北天明律师事务所查询(律师联系电话:027-85355630)。
第五篇:列车碰撞安全性分析
列车碰撞安全性研究发展与应用
吴雪峰
(中南大学 交通运输工程学院,长沙,410075)
摘要:论文详细地介绍了国内外列车碰撞研究的必要性和基本理论,较系统的阐述了国内外列车碰撞研究的发展状况,最后概述了碰撞研究中的一些设计方法以及在实际中吸能元件的简单应用。
关键词:碰撞研究;基本理论;发展状况;设计方法;应用
The Development and Application of Train Crash Safety Research
WU Xue Feng(School of Traffic and Transportation Engineering, Central South University, Changsha 410075)
Abstract:The paper describes the need of domestic and international train collisions research and the basic theory in detail.And systematicly elaborate the development of the train collision studies at home and abroad.Finally,The article overview some of the design on collisions and the simple application of energy absorption components in practice.Keywords:
1、引言
在交通运输业中对车辆的运行安全一直是公众关注的焦点,尤其对行驶中的客运车辆发生意外碰撞、断轴或倾覆脱轨等重大事故一旦发生,如果不能在瞬间将巨大的动能耗散,必将车毁人亡,造成严重的人身伤亡和重大的财产损失。同汽车碰撞事故相比,虽然列车发生碰撞的概率要小于汽车发生碰撞的概率,然而一旦发生意外事故,同样会带来严重后果。例如:2001年8月3日,美国芝加哥市发生高架铁路2辆轻轨列车追尾事故,141人受伤。2005年1月17日,曼谷2列地铁列车在市区国家文化中心车站相撞,列车上约有700名乘客,造成约200人受伤。2005 年3月10日,在阿根廷首都布宜诺斯艾利斯,由于1列火车司机违章,未按信号指示行车,造成2列城市列车追尾相撞,131名乘客受伤等[1-2]。
据文献[3-5]介绍,英国在1972年—1981年10年间,铁路运输发生重大事故达83次,死亡人数共计68人;在1980年—1989年10年间,造成死亡人数增至165人,增幅达140%。我国多年来列车正面冲突、尾追重大意外事故也时有发生,90年代沪宁线旅客列车正面冲突造成80多名旅客罹难, 京广线客车尾追重大事故造成数10人伤亡,08年4.28事件等。这一系列惨痛事件迫使人们去寻找所谓的第二安全措施(相对于行车信号而言),即车辆自身结构防碰撞性能的研究。因此,近十多年来防撞车辆的设计研究便应运而生, 许多国家在铁路机车车辆、城市轨道车辆(地铁、轻轨车辆)的结构设计中, 提高客室的耐撞性,在车体的特定部位设置碰撞能量吸收装置和防爬装置,以期达到发生意外碰撞时能吸收大部分碰撞动能和防爬车目的, 从而最大限度地减少人员的伤亡。英国铁路(BR)与欧洲铁路研究组织(ORE)在防撞车的研究中,进行了大量的基础性试验研究和现车的碰撞试验,所获得的成果可直接用于防撞车的结构设计。
车辆的安全性分为主动安全性和被动安全性。前者是指预防事故发生的安全措施;后者是指发生事故时对乘员进行保护的安全措施,如提高车辆结构的耐撞击性和采用各种安全约束保护系统等。处于对乘客安全的关心与重视,近年来,对车辆被动安全性的评估已成为一个重要的研究课题。
2、国内外研究概况
碰撞安全问题作为现代车辆设计中以人为本思想的重要组成部分而成为近年来国际国内车辆设计研究的一个热点。尽管轨道列车系统中采用了大量的主动安全性措施,但是仍然不能完全消除造成乘客严重伤害的列车碰撞事故。
为使事故造成的损失最小,人们逐步认识到,在设计车辆时充分考虑车辆耐碰撞性能的重要性。英国是较早进行耐冲击车体研究的国家,20世纪90 年代,在英国铁路管理委员会内成立了专门从事列车碰撞问题的研究机构。对铁道车辆结构耐碰撞性和吸能元件,如GRP 圆管进行较深入的理论分析、计算机仿真和试验研究。设计出如图1所示带司机室的防碰撞车辆的前端结构[1]。
当发生碰撞时在乘客区域发生变形前,通过压缩车钩缓冲器以及GRP 能量吸收管和前端底架的有序塑性变形吸收掉1 MJ 能量。法国国营铁路从1998 年开始进行列车耐碰撞性能研究。利用大型有限元软件对两起发生在平交道口的列车碰撞事故进行了仿真再现分析,一起事故是内燃动车与1 辆油罐车相撞,另一起是1 列新型的耐撞击的电动车与1 辆载重30t的大卡车相撞。仿真结果表明,欧洲标准EN12663中的第二部分关于铁道车辆被动安全性评价中的15t重的方型障碍物不能很好地代表与铁道车辆相碰撞的路面车辆。为此,法国在设计TGV双层高速列车的动力车和尾部拖车时,对其结构的耐撞击性能进行了大量的理论研究和试验验证。
因此,近年来,对于如何在更高碰撞速度的情况下,提高列车的被动安全性越来越被重视。车体结构不能发生永久变形的既有概念则应变为基于可控制能量吸收过程的设计理念。欧洲正在讨论制定“碰撞安全性设计”的新标准,旨在定义适合于车体结构的能量吸收装置,它涵盖从有轨电车到高速列车所有类型的轨道客车。
总体而言,车辆的碰撞安全技术可分为主动防护技术和被动防护技术两类。主动防护技术研究为防止碰撞所采取的各项防范措施。被动防护技术则通过车辆耐撞性能的设计,使车辆在事故发生的瞬间通过吸能装置将巨大的撞击动能耗散,从而达到最大可能的保护乘员生命安全的目的。就机车车辆本身而言,研制耐冲击吸能车体对减轻客运列车碰撞事故造成的损失, 有重要的实用价值。为了抵御冲击,按“为乘员提供安全空间和有效缓和撞击”的思路,重新分配车体各部分刚度,设计出具有合适吸能结构的耐冲击车体, 即列车的动车及客车车体结构均按前、中、后三种纵向刚度设置,前后两部分为弱刚度结构, 中间部分为强刚度结构。这样一旦发生列车碰撞事故, 车体两端的弱刚度部分将产生塑性大变形吸收冲击动能(简称吸能结构), 而车体中间的强刚度部分仅产生弹性变形(简称弹变结构),最终达到保护乘客、司机与机器设备安全的目的。这种车体结构设计方法, 不仅在较大碰撞速度下能对乘员起到保护作用, 还将提高中国机车车辆的车体结构设计水平。
3、能量吸收装置的元件
能量吸收装置的基本原理是利用其元件材料的塑性变形能来耗散所遭受的冲击动能,对一般材料可忽略其强化性能, 当作理想刚塑性体。在外载荷达到某一定值时,理想刚塑性体可在外载荷不变的情况下发生塑性流动,即无限制的塑性大变形,这时称元件或结构处于极限状态,所受的载荷称为元件或结构的极限承载能力,或称极限载荷, 与之相对应的速度场称为塑性损伤机构,或塑性流动(可动)机构。元件或结构若有几个塑性流动机构, 则对应地可求得几个不同的极限载荷值, 在极限状态下应选取其最小值作为该元件或结构的极限载荷值, 即极限载荷是唯一确定的。从能量吸收装置的元件变形情况看, 不宜采用单独拉伸或扭转变形, 因为理想刚塑性材料载荷一旦达到材料的屈服极限,则变形要无限增大,直到断裂,很难控制。另外实际材料存在拉伸颈缩变形失稳现象,行程一般较短, 难以满足要求。为了满足设计要求,性能稳定可靠,能量吸收装置大多采用受弯曲变形或压缩变形的元件。
4、研究及实际应用
列车通常由动车与拖车组成的多个车组用车钩装置予以连接而成,车组的动车与拖车之间采用刚度较大的铰连接,因而整个车组实际上相当于一辆车。当列车与前面的障碍物相碰撞时,头车组首先处于撞击状态,其他的车组经过车钩缓冲装置的相位差以后才进入撞击状态。由于相位差的存在,在计算碰撞动能时,可以把列车中各车组视为独立的运动物体,其他车组的质量是不断地补充到撞击车辆的质量中去的。
图2为一个典型的碰撞过程压缩力与压缩变形行程关系曲线,它反映了采用现代碰撞安全性系统原理设计的车辆在列车端部发生碰撞时的情况。对于在非专用线路上运行的列车或者与其它类型的列车混合运行的情况,车体结构的碰撞安全性设计可能还应考虑其它的碰撞假设条件,例如:与其它类型列车的碰撞,在平交道口与卡车或小汽车碰撞等。
地铁车辆碰撞安全性设计通常采用车钩中配置的能量吸收元件以及车辆端部配置的碰撞变形能量吸收区来实现,主要为底架结构中的变形元件,专门用来吸收超过车钩系统能量吸收限度的碰撞能量,一旦发生事故,以降低乘客受到伤害的风险。为了保证碰撞过程中产生的塑性变形局限于预先设定的专门的碰撞变形能量吸收区内,客室区域车体结构的承载能力必须明显高于车辆端部。具有恰当高度的防爬器要正好布置在碰撞变形能量吸收区的前方,防止严重车辆碰撞时发生爬升情况而挤压到客室区域。碰撞变形能量吸收元件的设计通常采用筒形结构(正方形、长方形、六边形、多单元组合断面等)单元。在纵向冲击力的作用下,这些吸能元件能够发生逐步渐进式的塑性屈曲变形,其特性曲线呈现振荡波形,但在碰撞冲击变形的很长距离内冲击力水平基本保持一致,如图2所示。
吸能元件初始长度的70%~75% 可以作为能量吸收用途使用,它与吸能元件的断面形状有关。通常采用的触发机构形式包括:局部弱化处理、锥形结构等,目的是把碰撞初始过程的冲击力峰值降低到合理的水平,并明确定义结构屈服发生的起始位置。车辆端部的设计理念主要通过以下两种方法来实现:①车辆端部碰撞变形能量吸收区与车体结构完全集成在一起。②由吸能元件构成的碰撞变形能量吸收区与防爬器板状结构集成在一起组成一个模块化部件,然后通过螺栓等机械联结组装到底架结构前端。
车辆端部碰撞安全性设计的主要挑战之一来自必须同时满足多个、并且经常是相互矛盾的要求,因为集成的碰撞变形能量吸收区不仅要承受碰撞冲击时的载荷,还要传递静态载荷。例如:作用在防爬器上的纵向及垂向载荷、作用在端墙结构上的局部载荷、车钩载荷、架车引起的载荷等。静强度设计通常导致非常刚性的车体端部结构,但是碰撞安全性设计要求具有一个可以变形的区域,并能够恰当地控制能量吸收的过程及碰撞冲击力的水平。碰撞变形能量吸收区本身的设计与评估已经非常复杂,但是为了兼顾静强度及碰撞安全性两个方面的要求,通常车辆端部的结构设计需要反复进行,而最终的设计结果通常是兼顾两个方面的折衷方案。
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