地铁车体轻量化报告
地铁车辆技术运用情况的研究
地铁车辆技术运用情况的研究摘要：目前，大城市的地铁发展非常迅速，地铁的发展在一定程度上很好的缓解了了城市的交通问题，减少了空气的污染，而随着地铁发展地铁车辆技术运用的情况就有必要做些研究。
地铁车辆技术包括很多方面，有车体的型号、转向架等；地铁车辆技术中有关电传动系统、控制系统尤为重要。
关键词：地铁车辆系统技术运用发展中图分类号：u2 文献标识码：a 文章编号：1007-0745（2013）06-0028-021 目前关于地铁车辆的一些基本现状a型、b型地铁车辆是中国国内城市轨道车辆的主要型号。
一般a 型车辆输送的客流量较大，比如京港地铁14号线和16号线两条线将会是a车，以及上海3、4号线地铁车辆的更新都会采用a型；b型车辆输送的客流量为中等，比如北京的地铁等，国内一般采用的是b型。
当下a型车通常安排6辆车为一组，动车和拖车的比例为2：1，长度约为140米，车头的长度约为24.4米，中间车辆长度较短为22.8米，最大的车辆宽度在3～3.1米，车身高度为3.8米，每一辆车的最大轴重要小于16t，接触网受流dc1500v。
b型车每一节车身长度是19.52米，通常采用6辆车为一组，动车和拖车的比例取1：1，最大车身宽度在2.6～2.9米之间，接触网受流是dc1500v 或者三轨受流dc750v，每一辆车的最大轴重要小于14t。
伴随着各个国家技术状况、客流量的差别，国内外在外形和配置方面地铁车辆和轻轨车辆是不一样的。
我国的地铁和轻轨车辆一般比国外的微长，国外车辆的宽度根据实际情况进行确定，一般是根据隧道洞体的大小进行调整，车宽在2.56米到2.83米之间。
现在的地铁车辆采用igbt脉宽调制逆变器。
地铁车辆的编组根据线路而实施调整，一般有3、4、5、6辆的方式，动车和拖车的比例根据实际确定。
2 地铁车辆的技术发展根据目前地铁车辆在招标中的技术参数，车体、转向架、牵引系统、制动系统、控制系统等有一下的发展趋势。
B型地铁轻量化不锈钢车体结构设计
V〇1.24,N〇.12,2017 B型地铁轻量化不锈钢车体结构设计罗宝，岳译新，刘永强，许晶晶(中车株洲电力机车有限公司产品研发中心，湖南株洲421001)摘要:介绍了B型地铁轻量化不锈钢车体主要结构，并通过有限元分析法对车体进行了静强度、模态计算分析。
计算 结果表明，设计的车体强度、刚度能够满足相关标准和技术规格书要求。
关键词：不锈钢；车体；轻量化doi：10. 3969/j.issn.1006 -8554.2017. 11.003创新与实践TECHNOLOGYANDMARKET〇引言随着经济的发展，地铁成为城市交通的主要运输工具，节 能减排越来越受到人们的重视，根据研究表明，如果减轻车体 10%重量，则运行能耗可减少6%。
由此可见，减轻车辆自重，对车体进行轻量化设计，会给生产厂家和社会带来巨大的经济 效益。
不锈钢车体的防火、耐高温性能均高于铝合金车体，且 无需涂装，更加环保，但是在重量方面，不锈钢车体较铝合金 车体要重1t左右，因此不锈钢车体轻量化设计变的越来越重要。
1车体结构设计1.1 车体总体车体结构采用V形薄壁筒形整体承载全焊接结构，强度满 足EN 12663标准，纵向可承受800 kN的压缩载荷和640 kN的拉伸载荷，设计寿命为30年。
车体由底架、侧墙、顶盖、端墙和 司机室结构五部分组成（见图1)。
侧墙与顶盖、底架在外侧采用电阻点焊连接，内侧通过弧焊连接，简化了部件间的连接结构。
司机室结构与底架、侧墙和顶盖均进行了弧焊连接，形成了框架承载结构，改善了力流的传递路径，提高了车体整体承载能力，在实现一定轻量化的前提下，提高了车体结构的整体强度和刚度。
在头车前端设置防爬装置提高车辆被动安全性，碰撞性能满足EN 15227标准要求。
本文设计的一种B型地铁轻量化不锈钢车体，主要从以下 几个方面优化和减重&①优化各部件间的连接方式、简化连接结构，如减少碳钢边梁，端部结构直接与底架边梁相连。
城轨交通车辆车体的模块化研究和车体材料应用
车体的模块化研究和车体材料应用
2 城轨车体材料
2.不锈钢车体和铝合金车体的技术性能
（3）耐腐蚀性。 不锈钢和铝合金车体都具有较好的耐腐蚀 性，但不锈钢车体比铝合金车体更优越。
车体的模块化研究和车体材料应用
2 城轨车体材料
2.不锈钢车体和铝合金车体的技术性能
（4）工艺性。 铝合金车体与不锈钢车体虽具有不同的工艺性 能，但通过采用不同的工艺手段，都能实现批量化 生产。
车体的模块化研究和车体材料应用
Hale Waihona Puke 2 城轨车体材料1.基本情况概述
目前，城市地铁车辆车体材料有耐候钢、不锈钢和铝合 金三种。自1863年英国伦敦建成世界上第一条地铁线以来 ，地铁车辆长期采用普通钢车体。因为普通钢车体强度低、 重量大、能耗高、腐蚀重、维修量大、使用寿命短，自20世 纪50年代开始，人们开始用不锈钢和铝合金取代普通钢车体 。
车体的模块化研究和车体材料应用
1 模块化结构车体
2.模块化结构车体的优缺点
（2）从车体结构局部来分析，模块化结构车体存在以下缺点：
③为保证隔热、隔声性能，在车体组装后，在内部需喷涂隔声阻尼 浆和安装玻璃棉或其他隔热、隔声材料。
④车体结构在使用中一般仅对表面涂装进行必要的维修，就结构自 身而言，在正常工况下可以满足使用寿命30年的要求。如果由于事故和 大修中需对车体某部件进行检修时，可以采用更换模块的方式进行，以 减少维修工作量。
2 城轨车体材料
1.基本情况概述
铝合金的比重只相当于普通钢的1/3，弹性模 量也只有钢的1/3，在保证车体同等强度下，车体 自重最大可减轻50%；而且铝合金的耐腐蚀性好 ，可以延长车辆的使用寿命。因此，许多国家都 在积极开发和生产铝合金车。
简析地铁车辆—铝合金车体
简析地铁车辆—铝合金车体摘要：简要介绍地铁车辆——铝合金车体结构，介绍铝合金车体的优缺点，以及如何保证铝合金车体结构强度及使用寿命。
关键词：车体;铝合金;结构0 引言车体是地铁车辆的主要承载结构，它支撑于转向架之上，保证旅客乘车安全。
车体底架下部及车顶上部安装电气设备，构成车辆主体。
它需要承受各种动静载荷、各种震动，并适应100km/h左右的速度运行;还要满足隔音、隔热、减震、防火等要求，确保在事故状态下尽可能保证旅客安全。
1 铝合金车体的介绍车体的结构组成根据所选用的材料略有不同，但是主要部件均是由底架、车顶、侧墙（左右侧各1个）、端墙等组成，其中带有司机室的车辆前端设司机室。
车体需要有足够的强度承受自重、载重、牵引力、横向力、制动力等载荷及作用力，其主要有底架承载、侧壁承载、整体承载三种承载方式。
一般根据应用的材料，来选择合适的承载方式。
铝的密度大约只有钢的1/3。
铝及铝合金具有重量轻、耐腐蚀的特点，并且是热和电的良导体，是一种优点很多的材料。
铝合金按其添加合金元素的不同，可被分成从1000～7000系列的几种类型。
一般用于地铁车辆的铝合金材料主要是A1～Mg系（5000系）、A1～Mg～Si系（6000系）和A1～Zn～Mg系（7000 系）合金。
最初的铝合金车体是将原来钢制车辆的骨架与外板置换成焊接性能好的5000系合金，采用MIG焊接、MIG点焊与铆接连接的结构，随着强度更高，焊接性能更优的7000系合金的研制成功，底架部件中各种受力杆件广为采用，使车体进一步轻量化。
但是此时的铝合金车体仍然沿袭过去高耐候钢、不锈钢车体的模式，均是外板加骨架结构，为了内部设备安装及底架下部设备安装再加焊吊梁、吊架、二次骨架。
随着万吨乃至万吨级以上大型挤压机的问世，在7000系合金上实现了挤压型材大型化，制成了外板与骨架一体化的宽幅挤压型材车体。
大幅度降低了部件数量及连接焊缝长度，促进了焊接自动化。
板梁式铝合金车体在结构形式上类似于耐候钢车体，但为了提高断面系数，防止板材由于剪力产生失稳现象，因此加大板厚（一般取钢板的1.4倍，最薄用到2mm）。
西安地铁一号线车体底架钢结构组成
西安地铁一号线车体底架钢结构组成摘要西安地铁一号线车辆采用轻量化不锈钢车体钢结构。
主要介绍车体底架钢结构的组成及特点。
关键词底架钢结构；模块化；钢结构材料；静强度试验0 引言西安地铁一号线线路全长25.361km，共设有19个车站。
二辆车为一组列车单元，六辆车为一列车编组，包括三辆动车和三辆拖车，四种车型（Tc有司机室的拖车、Mp带受电弓动车、M不带受电弓动车、T无司机室的拖车）。
车辆符合中华人民共和国地下铁道车辆通用技术条件（GB7928-2003）标准。
车辆符合GB50157-2003《地铁设计规范》中规定的B2型车。
车辆主要结构部件设计寿命为30年。
1主要技术参数车体长度：T，M，Mp：19000mmTc：19500mm车辆高度（不含受电弓）：3800mm车体宽度：2800mm客室地板面距走行轨顶面高度：1100mm车辆两转向架中心距：12600mm固定轴距：2200mm车钩高度：660mm2 车体底架钢结构组成车体采用不锈钢材料的轻量化整体承载结构，车体外板为不锈钢材质，表面拉丝处理，不涂油漆。
不锈钢车体由底架、侧墙、顶棚、端墙等组成。
车体底架做为整个车体的承载基础，不但承受车体本身的重量，而且还承载车下各种电器、制动设备，固定电气管线、制动管路及车内所有设备的重量。
同时还传递着牵引力、制动力以及复杂的动应力。
因此要求底架必须具有足够的强度和一定的刚度。
轻量化设计现在已经成为车体设计的重要目标，为了满足车体轻量化的要求，需要发挥各个主要部件（侧墙、顶棚）的作用，所以将底架、侧墙、顶棚组焊成一薄壁筒形整体的承载结构。
车体底架的枕梁、牵引梁、吸能结构组成部分采用高强度耐候钢，其余部分均采用高强度不锈钢材料。
为了尽量减小车体底架钢结构焊接时的热影响，主要使用电阻焊、缝焊及塞焊进行焊接。
底架结构采用模块化设计，主要由一位端底架组成、二位端底架组成、边梁组成、主横梁组成、波纹地板装配等构成。
生产时，首先将一位端底架组成、二位端底架组成组焊完毕，再在底架总组焊胎位上进行与边梁、主横梁及波纹地板等底架总组装焊接。
A型车贯通道轻量化可行性技术研究
74A 型车贯通道轻量化可行性技术研究黄 豪 帅纲要（中车株洲电力机车有限公司，湖南 株洲 412001）前言目前随着国内地铁技术发展，绿色节能成为各种车型必须具备的特性，在行业发展的大趋势下，列车各部件轻量化研究是各部件系统研发的重要课题。
本文针对A 型车地铁贯通道的轻量化技术进行研究，探讨轻量化实施可行性。
1.A 型车贯通道概述1.1 主要技术参数根据等国内主要A 型车贯通道地铁的技术需求进行总结，A 型车贯通道需满足以下主要技术参数。
通过宽度≥1500 mm，通过高度≥1900mm，防火满足EN45545 HL2，隔声性能≥36dB（A），重量≤720 kg，满足最小曲线R150m 曲线通过。
1.2 贯通道结构目前国内A 型车地铁贯通道采用分体式结构，由两个对称的贯通道对接而成。
每套贯通道主要由双层折棚组成、顶板组成、上踏板组成、下踏板组成、侧护板组成、侧护板旋转结构等部件组成。
贯通道结构如下图所示。
图1 典型的A 型车贯通道结构示意图1）双层折棚组成由折棚总成、螺钉框组成、连接框组成、上踏板组成-连接框侧、顶板组成等主要部件构成。
折棚总成：折棚由内、外灵活的棚布组成，形成橄榄形的型腔结构。
棚布缝纫在一起，每波折棚之间通过铝型材夹持完成，如下图所示。
图2 折棚结构示意图螺钉框由焊接的铝合金型材喷涂而成，并通过螺钉将折棚总成安装在车体上。
在顶部焊有支架，用来安装顶板。
通过密封条密封螺钉框与车体之间的间隙。
连接框由焊接的铝合金型材喷涂而成，在顶部焊有支架，用来安装顶板。
连接框内包括一个锁闭装置。
上踏板总成由四块短踏板页（不锈钢花纹板）、长踏板页（不锈钢花纹板）、铰链、支撑板等组成。
长踏板页通过铰链与支撑板固定。
图3 上踏板组成顶板总成包括单棚板与双棚板两部分，单棚板插接在双棚板之间。
顶板通过铰链、螺钉固定在对接框框与螺钉框上。
图4 顶板组成2）下踏板组成主要结构为踏板体和踏板页，踏板体为菱纹板，踏板页为不锈钢板，它们通过不锈钢折页连接。
城轨车辆车体及轻量化
任务三 城轨车辆车体及轻量化
三、车体的基本参数 2、车体的其他参数
（1）车辆定距：12600mm （2）转向架轴距：2200mm （3）车钩高度：660mm （4）车轮直径：新轮 840mm，最大磨耗时 770mm （5）轮对内侧距：1353±2mm
任务三 城轨车辆车体及轻量化
四、车体材料的轻量化
任务三 城轨车辆车体及轻量化
1、车体的尺寸
三、车体的基本参数
（1）A型车：车体长 22000mm，车体宽3000mm，车体高度（车顶距轨面的 距离）3800mm 。 （2）B型车：车体长 19000mm，车体宽2800mm，车体高度（车顶距轨面的 距离）3800mm 。 （3）C型车：车体宽2600mm，长度和高度均不大于B型车。
因此不锈钢、铝合金这些车体轻量化材料得到了广泛应用。
我国地铁车辆车体采用整体承载结构
任务三 城轨车辆车体及轻量化
2、车体的组成
城轨车辆车体是由若干纵向、横 向梁和立柱组成的钢骨架，再安装 内饰板、外蒙皮、地板、顶板及隔 热、隔音材料、车窗、车门及采光 设施等。 城轨车辆车体一般包括：底架、
端墙、侧墙、车顶、车窗、车门、 司机室、贯通道和车内设施等
城轨车辆车体材料常用材料有普通钢(含耐候钢)、不锈钢和铝合金等3种材料。 （1）普通钢车体强度低、重量大、能耗高、腐蚀重、维修量大、使用寿命短。 （2）不锈钢是一种含镍铬的高强度合金钢，其强度是普通钢的1倍以上，特别是轻量 化不锈钢的强度可达到普通钢的3倍，可使车体轻量化。 （3）铝合金的比重只相当于普通钢的1/3，弹性模量也只有钢的1/3，在保证车体同 等强度下，车体自重最大可减轻50%。
任务三 城轨车辆车体及轻量化
一 车体的作用与分类 二 车体的结构组成 三 车体的基本参数 四 车体材料的轻量化
浅谈铁路客车车体轻量化问题分析
167学术论丛浅谈铁路客车车体轻量化问题分析杜坤哈尔滨铁路局三棵树车辆段摘要：所谓铁路客车车体的轻量化，就是在确保车体强度及安全的基础上，通过相关的技术手段，最大程度上缩减车体整备质量，提高其动力性能，以达到节能耗、减少空气污染。
经过相关的实践证明，如果铁路客车车体质量能够减小一般的话，燃料消耗也随之几乎同样幅度的削减，已经有着非常广阔的发展前景。
本文通过对我国首列轻量化不锈钢A 型地铁车辆的实例分析，展望了铁路客车车体轻量化的未来发展，希望能对相关人员提供有价值的参考。
关键词：铁路客车；车体轻量化；发展引言铁路运输具有运力大、安全稳定的优势，承担着我国物资及旅客的重要运输任务，在我国相关技术的不断创新发展之下，近年来我国铁路客车制造取得了举世瞩目的成就，中国自主研发制造的铁路客车远销海内外，赢得了普遍的赞誉。
车辆及交通运输业的发展经常伴随着环境污染问题，当前全球都对节能环保理念引起了高度重视，因而我国的铁路客车制造业也开始研究车体轻量化，这已经成为未来铁路客车制造业的发展趋势。
一、铁路客车车体轻量化目的及意义在铁路客车车体轻量化的发展过程中，通过减少车体重量，能够提高输出功率、降低噪声、提升操控性、可靠性和安全性，同时还能提高车速、降低油耗、减少废气排放。
另外，随着铁路客车的车身变轻，对于整车的燃油经济性、车辆控制稳定性、碰撞安全性都能够起到重要的积极作用。
车辆车体结构轻量化以后，将会有效降低运行阻力，节省牵引以及制动需要的能量；减少对轨道的压力，降低车轮和轨道的磨损；降低了车辆和轨道的维护成本；还能够直接减少建造车辆使用的材料，通过优化结构设计和新型材料的应用，实现车体结构轻量化[1]。
二、我国首列轻量化不锈钢A 型地铁车辆的应用分析我国首列轻量化不锈钢A 型地铁车辆，是由青岛四方机车车辆股份有限公司生产的，这也是北京轨道交通首列A 型车辆，比B 型车辆具有更大的载客能力[2]。
特别值得称道的是，该车辆的设计充分利用不锈钢高强度的特点，车辆的“轴重”这一技术指标，在国内首次达到与铝合金车体同等的16吨水平，既满足车辆大载荷需求，又达到节能降耗的最佳效果；不锈钢车体十分的平顺，采用激光焊接最新的技术工艺，提高了密闭性和整体刚度；车辆的防撞击、车体的强度等性能优秀，车体纵向静压载荷达到120吨，头车设有“防爬吸能装置和吸能区”，安全性能更高。
高铁车体轻量化技术研究
高铁车体轻量化技术研究一、引言高铁的出现，标志着中国交通行业的技术水平高速发展，节能环保的发展趋势也变得越来越明显。
作为高速铁路技术发展的重要组成部分，高铁车体轻量化技术对于提高列车的运行效率和节能降耗具有重要意义，也是当前高铁技术研发的热点之一。
二、高铁车体轻量化技术概述车体轻量化是通过降低车体的自重和运行阻力以提高车辆的速度和能耗效率。
目前，高铁车体轻量化技术主要采用的方法有：使用新型轻质材料、采用优化设计、研发新颖的车体结构等。
2.1 使用新型轻质材料为了降低高铁车体的重量，当前广泛采用的轻质材料有镁合金、铝合金等。
镁合金具有密度轻、强度高、耐腐蚀等特性，而铝合金则具有良好的机械性能和可塑性，可适用于复杂的车体结构。
此外，现代合成塑料及碳纤维等材料也被广泛应用于高铁车体的制作中，以实现更大限度的轻量化。
2.2 采用优化设计除了材料的选择外，优化设计也是实现高铁车体轻量化的关键手段之一。
通过对车体的结构、形状、交叉口的优化，可以减少不必要的负荷，进一步降低车体的自重和对空气的阻力。
2.3 研发新颖的车体结构要想实现更彻底的车体轻量化，需要进一步探求新颖的车体结构。
闸叶式、弧形屋面、阶梯式车厢等车体结构设计已被广泛应用于高铁产品。
这些新颖的设计结构可以减少车体质量，提高动力性和运行效率，同时又能满足高速平稳行驶的要求。
三、高铁车体轻量化技术的发展与现状随着高铁技术的不断进步，高铁车体轻量化技术也在不断拓展与完善。
在材料的应用上，除了轻质材料外，新型复合材料的应用也得到了越来越广泛的应用。
在设计优化的方面，计算机辅助设计技术、仿真技术和三维打印技术等也在加速发展，为高铁车体轻量化技术的研究提供了新的契机。
四、高铁车体轻量化技术的前景展望高铁车体轻量化技术的研究和应用具有广阔的发展前景，可为高速铁路行业带来诸多优势，包括优化车辆性能、减少能耗和运营成本。
同时，它也将推动轻量化材料的研发和制造技术的发展。
西安地铁2号线车辆及结构轻量化
铁道车辆 第５ 卷第 ２ ２１ 年 ２月 Ｏ 期 ０２
文 章 编 号 ： ０ ２７ ０ （ ０ ２ ０ — ０ ９０ １ ０ ６ ２ ２ １ ） ２ ０ １ —３
西 安 地 铁 ２号 线 车 辆 及结 构 轻 量化
李 毅
（ 长春 轨 道 客 车 股 份 有 限公 司 城 铁 客 车 开发 部 ， 吉林 长春 １ ０ ６ ） ３０ ２
ｋ ｈ的 速 度 与 另 一 列 停 放 状 态 的 列 车 （ ｍ／ ６辆 编 组 ） 相
计 算得 ， 。 ４ ． Ｎ。 Ｆ 一２ ７ ９ｋ
Ｍ 车 、 ｐ车 拉 伸 工 况 时 的 垂 向 载 荷 Ｆ】 Ｍ ：
Ｆ 一（ ＱＭ— Ｑｚ ２ × （ ＋ Ｋ ） Ｇ／ ０ Ｍ× ） １ Ｘ １０ ０
Ｔ 车 ｃ Ｍｐ生
图 １ 列车 外 形
Ｍ 车
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Ｍｐ 奎
Ｔ 车 ｃ
图 ２ 列 车 编 组
收 稿 日期 ：０ １０ —８ 修 订 日期 ：０ ｌｌ一６ ２ ］ —５１ ； ２ １ —Ｏ２ 作者简介 ： 李 毅 （ ９ ５）男 ， 级 工 程 师 （ 授 级 ） １５ ， 高 教 。
Ｇ — 重 力 加 速 度 ， Ｇ一 ９ ８ｍ／。 — 取 ． ｓ。
计算 得 ， ３ ． Ｎ。 Ｆ 一４ ５ ５ｋ Ｍ 车、 Ｍｐ车垂 向载荷 Ｆ ：
Ｆ２ （ Ｑｚ ２ ＱＲ × （ ＋ Ｋ ） Ｇ／ ０ 一 ＱＭ Ｍ× ＋ Ｍ） １ × １０ ０
（ ２）
式 中： —Ｍ 车 、 Ｑ — Ｍｐ车 运 行 整 备 状 态 时 的 整 车 重
量 ， ＱＭ一３ ０ ｇ； 取 ５０ ０ ｋ
１ ３ 车 体 主 要 结 构 尺 寸 （ ２ ． 表 ）
大连地铁1、2号线车辆车体结构设计
大连地铁1、2号线车辆车体结构设计0 前言随着我国国民经济的持续快速发展，城市化进程的不断加快，市内交通需求持续增长，城市交通设施与城市化发展的矛盾逐渐显现。
轨道交通以其运量大、速度快、安全可靠、准点舒适等优势成为我国城市公共交通的发展方向。
大连地铁1号线起自姚家，终至河口，线路全长28.339km；2号线起自东海公园，终至南关岭，线路全长36.562km。
车辆要适应大连市的自然环境和地铁线路条件，能在地下、地面和高架线路上运行，车辆采用3动3拖六辆编组方式。
为此，大连地铁1、2号线车辆研发设计成B2型不锈钢车辆，车体采用不锈钢材料的轻量化整体承载焊接结构，具有列车自动驾驶功能，采用模块化设计。
以下介绍大连地铁1、2号线车辆车体结构、部件和轻量化等方面的具体设计。
1 车体结构设计1.1 车体钢结构组成大连地铁1、2号线车辆为6辆/列编组，车辆分为带司机室拖车（Tc车）、带受电弓动车（Mp车）和不带受电弓动车（M车）三种。
车体是车辆运输的载体，要承受各种静载荷、动载荷、冲击、振动，应该满足构造速度运行的要求，保证车辆运输安全。
除此之外，还要满足密封、减振、隔热和防火性能要求，考虑在各种条件下的架车、起吊、高空作业安全、救援、调车、连挂、多车编组回送、事故状态下的应急措施。
大连地铁车辆车体结构采用不锈钢轻量化设计，是典型的薄壁筒型整体承载的点焊传力结构。
车体的主体结构由底架、左右侧墙、端墙、顶棚、司机室等结构焊接组成。
下图为Tc车体钢结构装配三维图。
图1 Tc车体钢结构装配1.2 底架装配车体底架为无中梁结构，主要由端底架、不锈钢横梁、波纹地板、不锈钢底架边梁等组成。
Tc车底架I位端有防爬装置和吸能区，II位端与Mp车前后端基本相同。
枕梁和牵引梁部位采用耐候钢材料，波纹地板选用标准的型材断面，在底架前后部，与枕梁和端梁塞焊焊接为一体。
Tc车I位端底架由吸能结构、牵缓组成、枕梁等组成。
图2 Tc车底架装配1.3 侧墙装配侧墙钢结构由侧墙板、立柱、横梁、底部横梁和门框等焊接成为整体。
轻量化技术在轨道车辆上的应用
轻量化技术在轨道车辆上的应用摘要随着我国轨道车辆技术的高速发展,车辆速度的不断提高,轻量化技术的研究迫在眉睫,轻量化技术的意义在于:提高车辆运行速度,节约能源;提高动加速车辆启度和制动减速度;减少车辆对线路的冲击,减轻线路维护的工作量;降低车辆制造成本;轻量化技术己成为车辆设计的一项重要内容,并且有广阔的应用前景。
本文从详细的阐述了轻量化技术在车辆结构和车辆材料上的应用。
关键词轨道车辆轻量化技术结构材料目录摘要第一章绪论第二章车辆轻量化的意义第三章轻量化技术在车辆上的应用3.1 车辆结构轻量化的必要性3.2 车辆结构轻量化的途径第四章轻量化技术在车辆材料上的应用4.1车体材料4.2转向架材料4.3新一代变流元器件材料SiC4.4内装材料4.5风道材料4.6地板材料第五章总结参考文献第一章绪论车辆的轻量化主要包括车体体积的轻量化,内装的轻量化、设备的轻量化和转向架的轻量化。
车体的自身重量在车辆中占据着非常大的比例,一般可达到车辆全身自重的30%左右,降低车体本身的重量是实现车辆轻量化的主要方向,这就是实现车辆轻量化的基础和必要前提。
车辆的轻量化并不单单泛指车体上所采用的轻合金化,而是应从对车体整体结构的改善,采用轻质材料(其中包括复合物)这几种途径来加以考虑。
第二章车辆轻量化的意义根据目前我国的实际和国情,碳钢车体由于具有制造费用低和容易维护,成熟的安装检修管理体制以及更高的使用寿命等优点,在相当长的一段时间内都将会持续生产,而且200公里每小时的速度限制等级以下将会占到非常大的比重,因此,车体的轻量化设计始终是技术研究的方向。
(1)车辆轻量化对铁路客车速度的提高起着关键的作用。
列车运行时的总走行阻力为：W+Cv2式中: R——总运行阻力；a、b、C——常数；v——运行速度；W——列车重量；Cv2——空气阻力由上式我们可知,空气阻力和车辆负荷重量均无关,其它阻力和车辆负荷重量之间呈现成正比即可看出,降低车辆的自重是进一步提高运营速度、实现最有效和经济性的一种措施。
高速列车车体结构的轻量化设计与优化
高速列车车体结构的轻量化设计与优化一、引言高速列车作为现代交通工具的重要组成部分，其运行速度和乘坐体验直接影响着人们的出行效率和舒适度。
其中，车体结构的轻量化设计是提高列车综合性能的重要手段之一。
本文将探讨高速列车车体结构轻量化设计与优化的相关问题，并对其中的一些关键技术进行分析和总结。
二、高速列车车体结构轻量化的目标和挑战1. 目标：高速列车车体结构轻量化的主要目标是降低列车整体重量，从而降低能耗、提高运行速度和加强行车稳定性。
同时，轻量化还有助于减少材料成本和延长车体的使用寿命。
2. 挑战：高速列车车体结构轻量化的实现面临着一系列挑战。
首先，轻量化设计需要在保证列车结构强度和刚度的前提下实现，因此需要充分考虑车体的受力特点和结构的稳定性。
其次，车体的轻量化设计需要综合考虑材料的机械性能、制造工艺和成本等方面的因素，需要进行全面的优化。
三、高速列车车体结构轻量化的设计方法1. 结构拓扑优化：结构拓扑优化是高速列车轻量化设计的重要方法之一。
通过数学优化模型和计算机仿真技术，对车体结构进行优化，找到最佳的结构布局和材料利用率，从而实现降低车体重量的目标。
2. 材料优化：材料的选择和优化也是高速列车轻量化设计的重要环节。
现代工程材料如复合材料、高强度钢和铝合金等具有较高的强度和刚度，可以在一定程度上减少车体的重量，同时保证结构的强度。
3. 结构优化：高速列车车体结构的轻量化设计还需要考虑结构的合理布置和连接方式。
例如，在车体连接处采用铝合金焊接可以减少连接点的重量，提高整体刚度和力学性能。
四、高速列车车体结构轻量化的关键技术1. 复合材料应用技术：复合材料具有较高的强度和刚度，同时具备轻质化的特点，是高速列车车体轻量化设计的重要技术之一。
通过使用复合材料制作车体结构零部件，可以明显减少车体重量。
2. 疲劳寿命评估技术：高速列车运行时会受到振动和冲击等复杂载荷的作用，因此需要对车体结构的疲劳寿命进行评估。
内燃动车组的新材料与轻量化设计研究
内燃动车组的新材料与轻量化设计研究摘要：内燃动车组作为现代城市轨道交通的重要组成部分，承担着人们出行的重要任务。
为了提高内燃动车组的运行效率和节能环保性能，研究新材料和轻量化设计成为当前的热点。
本文通过综合分析目前内燃动车组的运行特点和设计需求，探讨了新材料在车体结构和关键部件中的应用，以及轻量化设计的实现方法和优势。
通过新材料和轻量化设计的应用，内燃动车组在提高运行速度、降低能耗和减少环境污染方面取得了显著的效果。
1. 引言内燃动车组是城市轨道交通的重要组成部分，其广泛应用于轨道交通系统中。
随着城市化的进步和人们对于出行效率和环境保护的需求日益增长，内燃动车组的运行效率和节能环保性能得到了更加重视。
为了应对这一需求，提高内燃动车组的性能，研究新材料和轻量化设计已成为关键研究领域。
2. 新材料在内燃动车组中的应用2.1 车体结构的新材料应用内燃动车组的车体结构决定了其强度、刚度和稳定性。
在过去，传统的车体结构多采用钢材进行构造，但钢材的密度较高，不利于车体的轻量化设计。
现如今，随着新材料技术的不断突破，一些轻质高强度材料如高强度铝合金、复合材料等开始应用于内燃动车组的车体结构中，以实现车体的轻量化设计。
这些新材料具有较高的强度和刚度，同时具有较低的密度，能够满足内燃动车组的结构要求，并且能够显著降低车体的自重，提高内燃动车组的运行速度和能耗效率。
2.2 关键部件的新材料应用除了车体结构外，内燃动车组的关键部件的性能对于车辆的运行和安全至关重要。
传统的关键部件如发动机、变速器等大多采用金属材料制造，但金属材料具有较高的密度和惯性，导致车辆的自重增加和能耗的提高。
新材料的应用可以显著改善这一问题。
例如，在发动机领域，针对内燃动车组的特性，可以采用高性能陶瓷材料代替传统的金属材料，使发动机具有更高的热效率和更可靠的性能；在变速器领域，采用新型复合材料等可以有效降低部件的质量和能耗。
这些新材料的应用能够提升内燃动车组的整体性能，使其具有更高的能效和运行稳定性。
城轨交通车辆车体—车体材料的选用
一、国内外地铁车辆车体材料选用的现状
铝合金的比重只相当于普通钢的1/3，弹性模量也只有钢的1/3， 在保证车体同等强度的条件下，车体自重最大可减轻50%；而且铝合 金的耐腐蚀性好，可以延长车辆的使用寿命。因此，许多国家都在积 极开发和生产铝合金车。法国于1896年将铝合金用于铁道客车车窗上 。1905年，英国铁路电动车的外墙板采用了铝合金。美国在1923年至 1932年有700辆电动车和客车的侧墙与车顶采用铝合金。1952年伦敦 地铁、1954年加拿大多伦多地铁车辆均采用了铝合金车体。20世纪60 年代以来，德国科隆、波恩铁路的市郊电动车组也相继实现了车体铝 合金化。
一、国内外地铁车辆车体材料选用的现状
日本从1962年的山阳地铁2000系开始采用铝合金车体，至1999年 累计生产约1万辆。法国、德国、英国和俄罗斯等国在高速铁路车辆上 都采用了铝合金车体。20世纪90年代以来，意大利米兰地铁、奥地利 维也纳地铁以及新加坡地铁都采用了铝合金车体。近年来，我国地铁 车辆车体也采用了铝合金材料，上海地铁1、2号线及明珠线，广州地 铁1、2、3号线，深圳地铁1、4号线，南京地铁1号线等都采用了铝合 金车体车辆。
任务五 车体材料的选用
城轨交通车辆车体选用何种材料不但影响车体的强度和刚度，直接关 系车辆运行的安全性和乘客的舒适性，而且关系到车辆的载客能力和能耗 大小，也关系到车辆检修工作量和使用寿命，并且影响到车辆采购费和运 营维修费的高低。因此，选择地铁车辆车体材料时，不但要考虑车辆采购 价格，还要考虑车辆长期运行时的运营和维修费用。
一车辆车体材料有耐候钢、不锈钢和铝合金三 种。自1863年英国伦敦建成世界上第一条地铁线以来，地铁车辆长 期采用普通钢车体。因为普通钢车体强度低、质量大、能耗高、腐蚀 重、维修量大、使用寿命短，自20世纪50年代开始，人们开始用不 锈钢和铝合金取代普通钢车体。
伊朗设拉子地铁车辆轻量化碳钢车体设计
客室内名义高度:图车体结构为薄壁筒形整体承载焊接结构。
车型分为端墙、底架等部分组成,能够承受垂直车体在最大垂直载荷状态下能经受纵向压缩力的强度要求,并满足车体垂向挠度不大于车体支承的要求。
图2司机室结构特点司机室外罩为整体玻璃钢内设置钢骨架的结构,主要由玻璃钢外)、裙板、挡板、前窗玻璃、前照灯等组成顶棚通过螺栓及塞焊型式进行连接。
司机室外罩钢结构骨架与司机室外罩之间的螺栓连接方式进行上下和前后的调节。
司机室玻璃钢在装配前,在玻璃钢与底架接合处预先涂抹密封胶之后再将玻璃钢与底架用螺栓进行连接,侧墙装配进行塞焊,中间缝隙用密封胶进行密封图3底架结构特点底架钢结构为无中梁结构,主要由边梁、牵缓组成(Tc(Tc车II位端,Mp/M车两端)、枕梁、大小横梁及波纹地板车底架I位端有吸能结构(防爬装置和吸能区组成车前后端基本相同。
底架横梁、底架端梁均为槽钢;用冷弯的型材,材料为05CuPCrNi,板厚为1.5mm;底架两侧边梁采用与牵引梁、枕梁、大小横梁、端梁焊接为一体。
图4吸能结构具有:一列AW0列车以25km/h的速度与另一列Science&Technology Vision科技视界图5顶棚结构特点Tc车顶棚钢结构由两个底部纵梁和顶部弯梁及两个空调机组平台一起焊接组成;Mp车顶棚由两个底部纵梁和顶部弯梁及两个空调机组平台、受电弓平台一起焊接组成;M车顶棚由两个底部纵梁和顶部弯梁及两个空调机组平台一起焊接组成。
在顶棚骨架上面、端部铺设蒙皮。
顶棚除空调平台、受电弓平台表面蒙皮为不锈钢外,其余结构材料均为09CuPCrNi-A。
图6空调机组平台设计时充分考虑整个平台的强度和刚度。
整个平台由蒙皮、横梁、纵梁、出风口、回风口、空调安装座等几部分组成,装配各梁之间焊接成框架结构。
图7端墙结构特点端墙钢结构由门口立柱、侧部弯梁、小横梁及蒙皮等部分组成立柱、蒙皮材料为09CuPCrNi-A。
图8技术要点该车辆成功地进入伊朗地铁市场。
(完整word版)地铁车体轻量化报告
城市轨道交通车辆结构与原理课程设计学院：城市轨道交通学院系（教研室）：车辆工程系课程名称：城市轨道交通车辆结构与原理课程代号：100135******学号：*********上海工程技术大学城市轨道交通学院2015年6月城市轨道交通车辆结构与原理课程设计车体轻量化设计计算目录1 概述 (1)2 总体技术条件 (1)2.1 任务 (1)2.2 技术条件 (1)2.3 总体方案 (4)（附每个人的设计内容简述） (7)3 个人具体分工项目 (7)4 设计方案 (8)4.1 总体理念........................................................................................... 错误!未定义书签。
4.2尺寸设定............................................................................................ 错误!未定义书签。
5 工艺分析 (8)5.1 材料选定........................................................................................... 错误!未定义书签。
5.2焊接处理............................................................................................ 错误!未定义书签。
6 强度校核 (10)6.1车顶强度校核 146.2新材料车体强度校核 147 总结 (12)8 结后语 (12)9 参考资料 (13)10 附件：设计图 (13)11 组内分工 (13)车体轻量化设计姓名潘汪洋学号 1011122151 概述随着国内外城市轨道交通的迅速发展，城市轨道交通已经成为城市轨道交通系统的主动脉，人们对地铁列车安全性和舒适性等方面的要求也越来越高。
车辆轻量化技术在轨道交通系统中的应用研究
车辆轻量化技术在轨道交通系统中的应用研究轨道交通系统作为城市公共交通的重要组成部分，承担着城市居民出行的重要任务，而车辆轻量化技术的应用则成为提升轨道交通系统效能和服务质量的重要途径。
随着社会经济的不断发展和城市化进程的加快，轨道交通系统的负荷愈发沉重，车辆的轻量化设计逐渐成为优化经营成本、提高运行效率的重要手段。
因此，对于车辆轻量化技术在轨道交通系统中的应用研究具有重要的理论和实践意义。
一、轨道交通系统现状与发展趋势（一）轨道交通系统的现状目前，我国的城市轨道交通系统已经进入了快速发展的阶段。
各大城市相继建设了地铁、轻轨等轨道交通系统，极大地方便了市民出行。
然而，受限于城市规划、市政条件等多重因素，轨道交通系统依然存在一些问题，如线路拥挤、运力不足、能耗高等等。
为了提高轨道交通系统的运行效率和服务质量，必须采取有效措施进行改善。
（二）轨道交通系统的发展趋势随着城市化进程的不断推进，未来轨道交通系统将迎来更大的发展空间。
在这一大背景下，如何提高轨道交通系统的运行效率、降低运营成本、改善服务质量成为亟需解决的问题。
而车辆轻量化技术的应用则被看作是一个解决方案，通过减轻车辆自重、提高能源利用效率等手段，可以有效提升轨道交通系统的整体运行水平。
二、车辆轻量化技术的概念和意义（一）车辆轻量化技术的概念车辆轻量化技术是指在保证车辆结构强度、安全性和舒适性的前提下，通过优化设计、材料轻量化等手段减轻车辆的自重，以达到减少能耗、提高动力性能、延长使用寿命等目的的一种技术。
轨道交通系统中的车辆轻量化技术主要包括车辆结构轻量化、车辆材料轻量化、车辆动力系统轻量化等。
（二）车辆轻量化技术的意义车辆轻量化技术的应用对于轨道交通系统具有重要的意义。
首先，轻量化车辆可以减少能耗，提高运行效率，降低运营成本，从而提升系统的整体竞争力。
其次，轻量化车辆可以降低车辆的动力需求，减少对环境的污染，符合可持续发展的理念。
再次，轻量化车辆可以减少对轨道设施的磨损，延长设施的使用寿命，降低维护成本，提高系统的可靠性和安全性。
地铁车车体结构性能仿真分析胡昱
地铁车车体结构性能仿真分析胡昱发布时间：2021-09-11T12:52:56.747Z 来源：《中国科技信息》2021年10月上28期作者：胡昱[导读] 随着经济和交通行业的快速发展，地铁车体作为运输乘客的直接载体，车体的设计和制造水平与车辆运行舒适性和安全性有着紧密的联系。
金华市轨道交通集团运营有限公司胡昱浙江省金华市 321017摘要：随着经济和交通行业的快速发展，地铁车体作为运输乘客的直接载体，车体的设计和制造水平与车辆运行舒适性和安全性有着紧密的联系。
车体结构设计的合理性是保证车辆结构安全极其重要一环，因此需要对新设计的车体结构进行性能仿真分析，以发现其设计的不合理之处，为后续结构改进和优化提供理论参考。
以往对于车体的结构性能分析通常采用实车试验的方式进行，该方法费用高昂且耗时耗力，增加了车辆设计的研发成本。
有限元法因其对求解区域的适应性强、求解效率和精度高，在工程领域中得到了广泛的应用。
关键词：地铁客车；车体；有限元仿真；静强度；疲劳强度引言随着时代的发展，交通运输方式也发生了较大的变化，其中地铁的制造与通行更是给人们带来了较大的便利。
在推动地铁优化改进的过程中，不锈钢地铁车辆以其维护成本较低、免涂装以及耐腐蚀的特点得到了相关工作人员的重视，随着制造工艺以及设计水平的不断提高，不锈钢地铁车辆的性能等各方面也得到了较大的提高，其在交通运输中的价值也逐渐凸显出来。
1车体结构用材现状轨道车辆车体结构用材主要可分为，耐候钢、低合金高强度钢车体，铝合金车体和不锈钢车体。
通常所说的铝合金车体和不锈钢车体实质上是指底架上方的结构，底架的主要部件，如牵引梁、枕梁、缓冲梁等通常采用耐候钢、低合金高强度钢制造，主要是因为耐候钢、低合金高强度钢具有良好的焊接性能和广泛认可的疲劳强度。
铝合金车体结构有部分铝合金或全铝合金形式，具有代表性的车体结构和转向架箱体已普遍采用高强度铝合金制造而成。
耐候钢、低合金高强度钢车体结构也不一定全是耐候钢、低合金高强度钢制成，如某些耐候钢、低合金高强度钢车体结构的地板采用铁素体不锈钢。
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城市轨道交通车辆结构与原理课程设计学院：城市轨道交通学院系（教研室）：车辆工程系课程名称：城市轨道交通车辆结构与原理课程代号：100135姓名：潘汪洋学号：5上海工程技术大学城市轨道交通学院2015年6月目录1 概述 (1)2 总体技术条件 (1)任务 (1)技术条件 (1)总体方案 (4)（附每个人的设计内容简述） (6)3 个人具体分工项目 (7)4 设计方案 (7)总体理念 (7)尺寸设定 (7)5 工艺分析 (10)材料选定 (10)焊接处理 (11)6 强度校核 (14)车顶强度校核 14新材料车体强度校核 147 总结 (16)8 结后语 (16)9 参考资料 (17)10 附件：设计图 (17)11 组内分工 (17)车体轻量化设计姓名潘汪洋学号 51 概述随着国内外城市轨道交通的迅速发展，城市轨道交通已经成为城市轨道交通系统的主动脉，人们对地铁列车安全性和舒适性等方面的要求也越来越高。
而车体是地铁车辆的主体部分，适当减轻车体、附属设备的质量不仅可以节约原材料减少加工时间，更有利于提高车辆的动力性能和减少建造成本。
因此，在保证安全性和可靠性的的前提下，实现轻量化是地铁车辆设计的重要目标之一，也是城轨发展的大势所趋。
车辆自重减轻可以降低运行阻力，节省牵引以及制动需要的能量，减少车辆和轨道的维护成本，直接减少建造车辆使用的材料。
因而，车体轻量化是城市轨道交通发展的趋势。
2 总体技术条件任务城市轨道交通车辆的主体部分是车体。
为了确保列车安全、准时、可靠地运行，对列车车体强度有相关指标规定。
因此车体轻量化也要在确保其在各项要求的范围内，既减轻车体重量又能保证列车正常运行和乘客乘坐安全。
本设计旨在采用先进的设计实现车体轻量化的同时，为司乘人员提供最安全和最舒适的乘坐环境，既节省能源、降低维修成本又能提供最大的使用率和可靠性。
技术条件线路特征：线路为全隧道车辆参数车辆特征：车型为A型车，车种为M车（无受电弓带空调的动车），一端为半永久牵引杆,另一端为半自动车钩。
车身和底架结构：镁合金，泡沫铝合金车体的静态抗压强度为： 1200 KN2..车辆尺寸带车钩的车辆长度：车辆最大高度(车顶到轨道表面):车辆最大宽度:地板面距轨面高: 1,130mm(新轮)转向架中心距离: M =转向架:轴距:新轮: 840mm磨耗轮: 770mm乘客通过门:滑动外推式电控车门: 每边5个宽度,最小净开度: 1,300mm高度,净开: 1,950mm门的开关时间由微处理器进行调整.乘客车厢车窗双层玻璃，带颜色的，一整块长的位于两个门柱之间。
乘客载荷：舒适载荷 AW1：满座额定载荷 AW2：6人/m2拥挤载荷 AW：9人/m23车体下方悬吊装置车体其他装置列车动态参数车速：最高运行速度： 120 km/h运行电压： 1500 V DC最大电压： 1800 V DC最小电压： 1000 V DC牵引工况：在1,500 VDC，干燥平直轨道以及AW2载荷下（如：6人/m2）：初始加速度： m/s2 （0 – 35 km/h）计算的粘着限制： 16 %平均加速度： m/s²（0 – 120 km/h）制动模式下的工况：在干燥、平直轨道以及AW3载荷下（如：9人/m2）：平均常用减速度： 1 m/s²瞬间减速度： s²最大冲动极限： m/s3平均紧急减速度： m/s²（注：平均紧急减速度－列车制动前速度120km/h与从司机按下紧急制动按钮到列车停止这一过程时间的比值）瞬间紧急减速度： m/s²瞬间快速制动减速度： m/s²最大粘着限制： 15 %列车寿命本车辆的使用寿命至少为30年。
在以下条件下，车辆的寿命不予保证：车辆用于客运以外的目的；维修工作没有按照维修手册执行；在产生较大故障时没有按车辆设计者的建议进行修理。
总体方案城市轨道交通车体主要由车顶、端墙、底架、底板、侧墙、内饰等构成。
内饰又包括：吊环、栏杆、座椅等。
碳纤维材料构成的整体承载结构是车体的骨架，它承受车体的自重以及运行时的各种载荷以及各种辅助设备的重量，是车体结构的主要部分。
而车体内部设施的轻量化应保证在车辆运行过程中能够承受各种载荷而不变形。
我们从结构和材料两方面进行车体的轻量化设计。
由于地铁列车载客量大且不定的情况下，其总体结构形式、性能和技术经济指标主要取决于车体材料，在设计城轨车体时，对车体构件和内部装饰所用材料的基本要求为：应具有构件所要求的高强度和刚性，重量轻、耐老化、耐污染、耐磨耗、耐腐蚀等特性，适用于提高舒适度。
目前城市轨道交通车体采用的材料为：车辆专用经济形不锈钢和铝合金，我们对比了多种材料以后最终选取了铝合金和新型材料两种方案进行设计。
方案一：铝合金材料铝合金材料密度低,而且强度比较高,接近或超过优质钢,塑性好,可加工成各种型材,具有优良的导电性、导热性和抗蚀性,工业上广泛使用,使用量仅次于钢。
铝合金可以采用热处理获得良好的机械性能,物理性能和抗腐蚀性能。
铝合金材料优点颇多，应用范围广，也是现在城市轨道交通车辆多采用的材料，所以我们选用铝合金材料。
方案二：新型材料（加入碳纤维的内容）镁合金的比强度要高于铝合金和钢、铁，其比刚度与铝合金和钢相当，在使用金属结构材料中其比重最小，这一特性对车辆减少能耗、轻量化具有非常重要的意义。
镁合金具有极好的吸收能量的能力，可吸收震动和噪音，保证车辆能安静运行，镁合金的阻尼性比铝合金大数十倍，减震效果很显著。
其抗冲击能力是塑料的20倍，当镁合金铸件收到冲击时其表面产生疤痕比铁和铝都要小得多。
具有尺寸稳定和铸模生产率高、机械加工性能好的特点。
镁具有很好的耐腐蚀性和高的散热性、再生性。
另外，镁合金还具有抗疲劳性、无毒性、无磁性和较低的裂纹倾向性、不易破裂性等特点。
结构方面（总体装备图）图1：总体方案设计图（附每个人的设计内容简述）车体内饰布置图座椅座椅采用竖排布置，布置在两个车门之间，靠墙的窗下方。
通过将椅背去除，将内部镂空，同时采用新材料实现轻量化。
栏杆扶手一组扶手固定在座椅的上方。
另一组扶手固定在地板的中央。
（平行于侧墙）。
通过优化栏杆的形状，同时采用新材料来实现轻量化。
天花板天花板为自我支撑结构。
其原材料为铝制结构，通过采用新型材料，减轻天花板的重量来实现轻量化。
3 个人具体分工项目轨道交通车体车顶设计4 设计方案总体理念（从廖爱华给我们的资料中抄下来）车顶由两条块纵向中空型材上悬梁组成，它们构成了纵向的构件和车顶自身。
所有这些纵向断面均为铝合金材料。
由于车体为带空调无受电弓的M车，车顶应留有安装空调单元（凹入部分都由机械焊接镁合金制成）。
考虑到维修人员爬上车顶进行空调和受电弓的维修，车顶可承受以下作用力：（1）在一个200 cm2的区域内的1000N的垂向作用力（2）2个相距500mm的，单个作用于400cm2区域的1000N垂向作用力。
尺寸设定（1）由于车型为A型车，宽为米。
为了减小空气阻力因此采用流线型设计，同时有利于排水，横截面为弧形。
但为了和侧墙的上梁贴合，横截面两端的曲线为垂线。
（2）由于带车钩的车长为米，因此车顶的纵向长度为22米。
（3）当前城轨列车部件为维修方便，多采用模块化设计。
因此车顶两端留有空调安装座。
安装座深度为米。
5 工艺分析（可以涉及材料焊接、铆接的内容）材料选定较低且杨氏模量和屈服强度尚佳的镁合金材料。
焊接处理镁合金的焊接技术背景一般来说 ,钨极惰性气体保护电弧焊( GTAW ΠTIG) 和熔化极惰性气体保护电弧焊( GMAW Π MIG) 是镁合金常用的焊接方法。
此外镁合金还可以采用电阻点焊(RSW) 、摩擦焊 ( FW) 、搅拌摩擦焊 ( FSW) 、激光焊(LBW) 、电子束焊 ( EBW) 等工艺进行焊接。
由于镁的比热容和熔化潜热小 ,因此焊接时要求的输入热量少而焊接速度高。
大多数情况下 ,镁合金件可采用熔化焊 ,如电弧焊、激光焊、电子束焊和气焊等方法进行焊接。
车顶的镁合金焊接方法镁合金钨极氩弧焊[1]钨极氩弧焊是目前焊接镁合金最常用的焊接方法 ,它是在惰性气体的保护下 ,利用电弧热熔化母材和填充金属。
直流电源焊接时要采用反极性接法 ,以便利用阴极雾化作用破坏、除去母材表面上的氧化膜 ,减少或避免焊缝中的氧化物夹杂。
氩弧焊的热影响区尺寸及变形比较小 ,焊缝的力学性能和耐腐蚀性能也比较高。
焊接要求卖方应按照ALSTOM质量工艺或等同的工艺制造，即满足标准EN 729中的第1到第4部的要求。
焊工和操作工人的操作资格应满足标准EN 287的第1到第2部的要求，以及标准EN 1418的要求。
组装质量组装质量应满足标准EN288的第1到第8部的要求。
焊接应按照ALSTOM BCN工厂的内部工艺执行。
焊缝的控制对缺陷的验收准则由标准EN 25-817（ISO 5817）和EN 30-042（ISO 10042）给定。
焊缝检查依事先制订的检查计划进行。
其中规定控制和检查的性质、范围、参考标准、控制范围。
在第一个制造阶段开始前，这个检查计划将交给买方。
肉眼检查依EN 970标准进行；干渗透检查依 EN 571-1标准进行；X光检查依ISO 1106-1与ISO 2437标准进行。
6 强度校核车顶强度校核校核标准（1）在一个200 cm2的区域内的施加1000N的垂向作用力，最大应力小于镁合金强度（250Mpa）（2）2个相距500mm的，单个作用于400cm2区域的1000N垂向作用力，最大应力小于镁合金强度（250Mpa）校核结果（1）由图可知，最大应力为，小于200Mpa，校核通过（2）由图可知，最大应力为，小于200Mpa，校核通过。
新材料车体强度校核材料参数设定mesh的分割load加载形变图的显示对比校核标准7 总结在进行车顶的建模时，一开始我将空调的模型也做了上去。
但是后来发现空调应该以附加载荷的方式加入，遂将模型去除，在原位置挖槽，设计为空调的安装座。
在进行新材料车体的校核时，由于对NASYS软件的不熟悉，操作过程中遇到了各种各样的困难。
首先是在系统error说有干涉，我只能将模型重新交给张飞翔返工，在排除了所有干涉后再开始校核。
但是随后的校核也不是一帆风顺的，随后系统一下次出现了3个error。
第一次error貌似是说网格质量不高，我在廖爱华老师的指导下把relevance center 由coarse改为medium。
第二个error说无法对两个侧墙进行mesh的分割，廖爱华老师说是由于机房的软件版本是教学版的缘故，让我们回去重下一个版本。
于是我们回到寝室使用自己下载的后这个error果然再也没有出现。
第三个error说由于两个底架侧梁的结构复杂，当前的网格化设置无法满足要求。