新一代高速动车组车体结构创新设计

合集下载

高速动车组铝合金车体结构优化

高速动车组铝合金车体结构优化

高速动车组铝合金车体结构优化摘要:铝合金型材车体已成为高速动车组的主体结构。

与传统的铁路客车车体结构不同,高速动车组铝合金车体的垂直底座放置在与转向架相连的基础梁上,因此车体的垂直载荷必须通过基础梁传递到转向架支撑位置。

车身后部的垂直张力和压力载荷通过底盘前部传递到底盘,一侧通过横梁传递到侧壁,这对车身底盘横梁、底板和侧壁的结构设计提出了更高的要求。

关键词:高速动车组;铝合金车体;车体结构优化高速动车组材质优化可以有效降低牵引能力。

以及减少噪声和提高行驶安全性。

所以,基本上所有国际先进的高速动车组都使用铝合金做车身材质。

目前,由于高速动车组车体材料主要是由我国自己研制,因此和普通的钢质车身结构材料存在着较大差别。

当明确了普通钢板体的主要参数、厚度和承载能力之后,还需要经过工程设计技术人员的运用经验或现场装置的检测后,才能明确梁的直径、流量和厚度以及柱的位置。

因此,在对传统钢结构车身进行优化时,主要内容是板厚和柱截面,这是一种比较成熟的切割优化。

铝合金机身采用双筒结构,采用挤压材料焊接而成。

在确定铝合金车身结构的主要参数后,充分考虑了每个肋板的厚度、型材肋板的布置、型材双板之间的距离等。

一、铝合金车体结构特殊性为了适应不同作业路线的要求,铝合金车身的主体部分开口也很多。

因此,为满足城市内多站、短距离、大人流的需要,铝合金地铁的侧门入口的数量和规格也很多。

此外,由于城际动车和高速动车组的市际乘客区和侧门都比较小。

虽然二种边门进口的数量基本相当,但从其进入直径和位置考虑,高速动车组车体边门的进口较小,且置于后底座末端的停车坪上,可以明显增加刚度。

而城际动车组的车体边门因为远离后车轮底座,所以刚性也就比较薄弱。

因此城际动车组和高速铝合金地铁车顶有二种空调设置区。

城市地铁车顶的空调调节区较大,而高速动车组的车顶空调调节区极小。

二、优化车体结构车体构造优化的基本理念是在符合使用条件和安全性要求的条件下,使结构构件重量最小。

高速列车车体结构的优化设计

高速列车车体结构的优化设计

高速列车车体结构的优化设计随着人们的生活水平的提升和社会经济的发展,高速列车越来越成为人们出行的首选方式。

高速列车的运营速度越来越快,行驶安全和舒适性要求也越来越高。

因此,高速列车的车体结构设计就显得尤为重要。

本文将从材料、设计方法和优化设计三个方面探讨高速列车车体结构的优化设计。

一、车身材料的选择高速列车车身的材料是其重要的组成部分,对车体结构的安全性、重量、刚度和施工质量均有着重要的影响。

一般来说,车身材料主要有以下几种类型:钢、铝合金、CRP等。

1.钢钢制车身是传统的和较为普遍的选择,具有较高的强度、刚度和韧性。

但是,钢制车身的质量较重且易受腐蚀,需要经常进行防锈和保养。

2.铝合金铝合金车身具有较好的强度和韧性,重量轻,且抗腐蚀性能好。

但是,铝合金的材料成本较高,生产和加工难度也较大,对工厂的技术和能力要求高。

3.CRPCRP是一种纤维增强塑料材料,具有较高的强度、刚度和轻量化特性,而且不易受腐蚀。

但是,CRP的材料价格偏高,生产工艺过程较麻烦,维修和保养也有所不同。

二、设计方法的改进随着技术和时代的发展,高速列车车体结构的设计部分也有了很大的变化。

现今的设计方法更加精准和科学化,有利于提高车身结构的安全性和舒适度。

以下是几种常用的设计方法。

1.有限元法有限元分析法是一种计算机辅助设计技术,可以通过建立材料、形状和载荷等参数的虚拟模型,对车身结构的应力和变形进行分析和计算。

有限元分析法可以帮助设计师预测和改进车身结构的性能和优化设计方案。

2.流体动力学模拟流体动力学模拟是一种基于数值的模拟分析方法,主要用于研究车身的空气动力学性能和车体的气动噪声等方面。

通过流体动力学模拟技术,可以优化车身的设计方案,提高车身的空气动力性能。

3.多学科设计优化多学科设计优化是一种综合考虑车身结构和多个设计变量之间相互影响的优化方法。

从结构优化,设计参数最优化,制造优化、成本优化四个方面进行优化设计,可以在整个设计综合考虑数量和质量多个方面优化出最优的车身结构。

国产化CRH2型200km_h动车组铝合金车体及技术创新

国产化CRH2型200km_h动车组铝合金车体及技术创新

— 1—和谐号专栏国产化 CRH2型 200km/h动车组铝合金车体及技术创新陈文宾,丁叁叁 (南车四方机车车辆股份有限公司技术中心, 山东青岛266111收稿日期:2008-02-04摘要 :介绍了国产化 CRH2型 200km/h动车组铝合金车体结构, 阐述了其主要技术特点以及相关的技术创新工作。

关键词:CRH2型动车组;铝合金车体;国产化;技术创新中图分类号:U266.2;U260.32 文献标识码:A 文章编号 :1000-128X(200802-0001-04机车电传动 ELECTRIC DRIVE FOR LOCOMOTIVES№ 2, 2008Mar. 10, 20082008年第 2期 2008年 3月 10日Aluminum Alloy Carbody of Localized CRH2 200 km/h EMUsand Its Technical InnovationsCHEN Wen-bin, DING San-san(Technical Center, CSR Sifang Locomotive and Rolling Stock Co., Ltd., Qingdao, Shandong 266111, ChinaAbstract:The aluminum alloy carbody of localized CRH2 200km/h EMUs are introduced. Its main technical characteristics are putforward as well as relative localization content and technical innovations.Key words:CRH2 type EMUs; aluminum alloy carbody; localization; technical innovation0引言CRH2型 200km/h动车组铝合金车体结构是在引进技术的基础上实现国产化的。

新型高速动车组车体结构强度分析优化设计

新型高速动车组车体结构强度分析优化设计

工装设计—108—新型高速动车组车体结构强度分析优化设计曲 哲 寇晓阳 李志申(中车唐山机车车辆有限公司,河北 唐山 064000)一种新的高速动车组旨在满足人们逐渐对铁路运输行业增加的要求,主要是基于机车装配系统要求的交流电传线控动态运动的开发整车组。

该动车组采用八台动力分散设计,能够满足对统一类型的有效确定。

除此之外,该篇文章在保证原有结构的强度和动态性能的基础上,对车体结构的设计进行了适当的改变。

1 车体参数和结构特点 1.1新型高速动车组的车体参数 在研究任何一个新内容的时候,必须事先制定相应的规则。

只有这样,工作人员在具体的工作中才能够有一个相应的规定和标准。

在研究动车组车体参数的时候,我们发现这个动车组的车体参数不仅经济系数较高,在应用层面也非常适用。

这主要的原因就是,动车组的车体参数在进行研究之前,有一个较为先进并且十分可靠的设计原则。

动车组的车体结构构成因素非常复杂,不仅应用了大型中空铝合金因素,还在其中科学应用了先进的焊接技术,导致新型高速动车组的筒形结构从整体上有了较为稳定的支撑。

车体的承载结构既包括车体的底架部分,又包括车体的车顶,除此之外,还包括端墙以及侧墙等各个方面,只有这几个方面合而为一,才能构成一个真正的整体,从而增强车体的隔音效果,完善车体防振功能,进一步推动新型高速动车组的结构可以得到更好的优化。

表1 动车组主要技术参数(单位:mm)参数名称 参数值(单位:mm)轨距 1435车辆长度 24500车辆定距 17375车体宽度 3265车顶距轨面高度 3890铝地板面高 1180 1.2 新型高速动车组的车体结构 动车组的车体结构主要由底架,侧墙,车顶以及端墙和司机室等五个部分共同组成。

在对车体的底架进行设计的时候,必须要让车体长度有充分的保障。

除此之外,在新型高速动车组的车体结构设计过程当中,要合理的应用焊接技术,通过将两侧的边梁有力的焊在一起,进而形成良好的受力面,对整个车体起到支撑的作用。

CRH2型高速动车组车辆车体结构总体设计

CRH2型高速动车组车辆车体结构总体设计




2007年,中国铁路第六次成功实施大面积提速,标志着中国和谐号CRH动车组的首次出现,我国铁路技术进入世界先进行列。
所谓高速动车组,即指中国新一代高速动车组,其中CRH2动车组列车运行时速为200km/h,最高运营速度250km/h,是世界上运营速度较快,科技含量较高,系统匹配较优的动车组。但是,作为高新技术体现的高速动车组面临很多新技术问题。
[5]姜燕清.高铁地铁列车动车车体建模分析与优化[D].[硕士学位论文].南京:东南大学,2006
[6]陈文宾.国产化CRH2型200km/h动车组铝合金车体及技术创新[Z].山东:四方机车车辆股份有限公司,2008
[7]刘志明.动车组设备[M],北京:中国风铁道出版社,2010
[8]Li Changxian,Sun Yannan,Li Chunying.Construction and Simulation on Traction Converter and Control System of EMU[Z].Dalian:Dalian Jiaotong University,2009
4.降噪技术。采用双壳结构并在中空腔中注入泡沫材料或粘接橡胶片,阻断噪声向车内传播。
指导教师
意见
指导教师签名:
年月日
教研室意见主任签名: Nhomakorabea年月日系部意见
教学主任签名:
年月日
车辆工程系本科毕业设计(论文)材料清单
题目:高速动车组车辆车体结构总体设计
序号
本科毕业设计(论文)材料清单内容
份数
备注
1
毕业设计(论文)选题、审题表
1份
2
毕业设计(论文)任务书
1份
3

高速列车车体结构设计与优化

高速列车车体结构设计与优化

高速列车车体结构设计与优化近年来,随着科技的快速发展和经济的迅猛增长,高速列车已成为新时代的交通利器,而高速列车车体结构设计和优化则成为了被广泛关注的话题。

在高速列车发展的过程中,车体结构设计和优化是至关重要的一环,既关系到列车的安全性、舒适性,也直接影响着高速列车的运行效率和经济运营。

高速列车车体结构设计需要考虑的因素非常多,如列车的速度、环境、通行设备、载重等。

在设计时,需要确定高速列车的整体造型、车体分区结构、车上电器设备、空气调节系统等基础元件,以便自如地应对各类情况并保证高速列车的安全。

高速列车的车体结构主要包括车头、车身及车尾三部分。

车头主要是为了行驶时降低空气阻力,并减少冲击和噪音影响,需要进行流线型设计,在保证列车安全和稳定行驶的前提下,使车头尽可能小巧,降低阻力。

车身则需要满足行驶时的里程需求和旅客舒适性的要求,同时还需要考虑车身材料的强度、刚度和防护性等多项指标。

车尾主要是为了减小尾部推力,使其与空气的相互作用更加和谐,在整车轨迹调整和减少风阻的同时,还要保证车尾的安全性和可靠性。

车体结构设计过程中,应该首先考虑列车速度对结构的影响。

随着列车速度的不断提高,高速列车所受到的风阻和冲击力也会越来越大,因此,需要在车辆设计时考虑列车运行速度的影响因素。

同时,还要考虑列车的重量分布、铰接机构、阻力系数以及各种不确定性因素,以便在设计中适当调整车身的尺寸和结构。

再者,高速列车车体结构设计中需要注意稳定性和舒适性的问题。

目前,高速列车常采用至少两个部分可分离式车身,以便提高整车的稳定性和舒适性。

并通过多项技术优化来减小车身的噪音和震动,提高列车的乘坐舒适度。

作为一个深入研究车体结构的领域,高速列车车体结构设计在提高发动机、轨道运行安全性和列车性能的同时,也对创新深度和广度的要求越来越高。

随着智能化技术的不断发展和高速列车交通量的不断增加,高速列车车身结构的优化也将成为未来发展的重要方向。

高速动车组

高速动车组

高速动车组高速动车组是一种现代化的铁路列车,由于其高速、高效和安全的特性,成为了现代铁路运输的重要组成部分。

本文将从以下几个方面介绍高速动车组的特点、优势以及技术创新。

一、高速动车组的特点1. 高速性能:高速动车组的最大速度可达到每小时350公里以上,大大缩短了城市之间的行车时间,提高了运输效率。

2. 舒适性:高速动车组采用了先进的悬挂系统和隔音装置,减少噪音和震动,乘客在列车上可以获得更加舒适的旅行体验。

3. 安全性:高速动车组配备了先进的安全设备,如自动紧急制动系统、防撞装置和火灾报警系统等,确保列车在运行过程中的安全。

4. 环保性:高速动车组采用了先进的动力系统,如电力驱动或混合动力系统,减少了对环境的污染,降低了能源消耗。

5. 多功能配套:高速动车组车厢内配备了餐车、儿童乐园、商务会议室等多种功能区域,为乘客提供了更多选择和便利。

二、高速动车组的优势1. 提高运输效率:高速动车组的高速性能和大容量设计,可以大幅提高铁路运输的效率,减少了交通拥堵和排队时间。

2. 降低成本:高速动车组的运营成本相对较低,相比其他交通工具,高铁的运营成本更加经济实惠。

3. 促进区域发展:高速动车组连接了各个城市,促进了区域间的经济交流和发展,形成了一个更加紧密的经济圈。

4. 提高客户满意度:高速动车组提供了舒适的乘坐体验和多元化的服务,满足了旅客对于高品质出行的需求。

5. 促进旅游业发展:高速动车组连接了不同的旅游景点,方便了旅客的出行,推动了旅游业的发展。

三、高速动车组的技术创新1. 车体设计创新:高速动车组采用了轻量化材料和优化设计,使车体更加坚固而轻巧,减少了空气阻力和能耗。

2. 动力装置创新:高速动车组采用了先进的电力驱动或混合动力系统,提高了能源利用效率,减少了对环境的污染。

3. 通信信号创新:高速动车组采用了先进的通信信号系统,确保了列车之间的高精度定位和安全行车,减少了事故的发生概率。

4. 运维技术创新:高速动车组采用了先进的监测和维护技术,实现了智能化运维管理,提高了列车的可靠性和安全性。

高速列车车体结构设计与优化

高速列车车体结构设计与优化

高速列车车体结构设计与优化一、引言近年来,高速列车行业发展迅速,对于车体结构的研究也成为了重要的研究方向之一。

高速列车的车体结构设计和优化能够提高列车的安全性和舒适性,同时也能够提高列车的整体性能,减少能源消耗和成本。

二、高速列车车体结构的设计原则高速列车车体结构的设计需要遵循以下几个原则:(一)安全性高速列车需要具备顶部和侧面的保护能力,以避免事故发生时乘客受到伤害。

因此,车体结构需要具有高强度和高刚度,并且需要注重以最小的成本实现最大程度的安全性。

(二)稳定性高速列车的车体结构需要具有稳定性和动态性能,以维持列车在高速行驶中的稳定性。

这需要设计师注重车体结构的平衡性和减小风阻的设计,以保持列车在高速运行中的稳定运行。

(三)轻量化高速列车的车体结构必须尽可能地轻量化,以减少列车的能耗和成本,并提高列车的运行效率。

这需要注重选用轻量化材料和压缩车体结构设计空间,以实现车身的重量减轻。

(四)经济性高速列车的车体结构设计必须考虑到经济性,以确保车体结构的成本控制在合理范围内。

在车体结构的设计过程中,需要遵循成本控制原则并根据整车的配套设计,以最小的成本实现最大程度的优化。

三、高速列车车体结构的设计要素高速列车的车体结构设计需要注重以下几个要素:(一)材料选择高速列车的车体结构需要具备高强度和高刚度,并且需要实现轻量化。

因此需要选用轻量化材料,例如采用高强度铝合金或高强度钢材,以减少整车重量,提高列车的整体性能。

(二)车体结构设计空间车体结构设计空间需要按照列车的使用需求确定,遵循合理分配空间的原则。

需要考虑到车厢的数量和车厢的长度,以及列车的整体长度和总高度等因素。

在此基础上,需要根据运行速度和安全要求设计出合理的车体结构。

(三)车体内部布局车厢内部的配置需要根据不同列车的使用需求确定。

举例而言,需要根据列车运营的时长和运行的线路设计出合理的座位布局和乘客空间,以提高旅客的乘坐舒适度和行驶的效率。

此外,车内的空调,照明和通信系统的设计也是车体结构设计过程中需要考虑的重要因素。

高速列车动车组车体结构优化分析

高速列车动车组车体结构优化分析

高速列车动车组车体结构优化分析随着时代的发展,人们对出行方式的要求越来越高,快速、舒适、安全已经成为旅行的基本需求。

因此,高速列车动车组作为一种快速、高效、舒适的交通工具,越来越受到人们的青睐。

但在提高列车速度的同时,车辆安全问题也日益凸显。

因此,对高速列车动车组车体结构进行优化分析是目前急需解决的问题。

一、优化目标高速列车动车组车体结构优化的目标是增强车体的强度和刚度,提高列车的运行速度和安全性,同时减轻车体的重量,提高列车的能效性和经济性。

二、优化方法车体结构的优化方法主要包括以下几个方面:(1)材料的选择。

采用高强度和轻量化的材料可以减轻车体重量,提高车体的强度和刚度,使列车更加安全、稳定、经济。

(2)结构的设计。

适当的结构设计可以提高车体的刚度和强度,减小振动和噪声,提高列车的舒适性和安全性。

(3)动力和控制系统的优化。

采用先进的动力和控制系统可以提高列车的运行效率和安全性,降低列车的能耗和排放。

三、材料的选择目前,高速列车动车组车体材料选择主要包括以下几种:(1)铝合金。

铝合金具有良好的强度性能和耐腐蚀性能,同时具有轻质化的特点,是理想的车体材料之一。

(2)复合材料。

复合材料具有优异的强度性能和轻质化特点,同时还具有良好的阻尼性能和隔声性能,可以更好地减小振动和噪声。

(3)碳纤维增强塑料。

碳纤维增强塑料是一种轻质、高强度、高刚度的新型材料,其特点是具有很高的机械强度和良好的抗疲劳性能。

四、结构的设计高速列车动车组车体结构的设计应该注重以下几个方面:(1)车体的强度和刚度要足够。

车体的强度和刚度是保障列车安全运行的关键因素,应该在设计过程中特别注重。

(2)车体的减振和降噪措施要充分。

在车体结构设计中,应该充分考虑减振和降噪措施的采取,以减轻列车振动和噪声,提高列车的舒适性和安全性。

(3)车体的防风性能要好。

随着列车速度的提高,防风性能越发重要。

车体结构设计应该考虑到列车在高速运行时的顺风面、航空力学效应等因素。

高速列车车体结构设计与优化

高速列车车体结构设计与优化

高速列车车体结构设计与优化随着科技的不断进步和交通运输的迅猛发展,高速列车作为现代化城市的重要组成部分,尤其是高速铁路在全球范围内得到了广泛应用和推广。

而高速列车的车体结构设计与优化对其运营和性能起着至关重要的作用。

本文将探讨高速列车车体结构设计的主要问题以及如何对其进行优化。

一、高速列车车体结构设计的主要问题1. 材料选择与强度设计高速列车车体遇到的外部环境条件和载荷是多种多样的,为了保证列车的稳定性和安全性,材料的选择和强度设计至关重要。

常见的车体材料包括钢铁、铝合金和复合材料等。

钢铁具有良好的强度和耐久性,但重量较大;铝合金重量轻但强度稍弱;而复合材料重量轻且强度高,但成本较高。

因此,在车体结构设计中需要综合考虑以上因素,选择最为适合的材料,并进行强度计算和优化设计。

2. 耐久性与抗疲劳设计高速列车的运营时间长,频繁的运行和面临的振动、冲击和复杂的外部环境条件对车体结构的耐久性和抗疲劳性提出了更高的要求。

因此,在车体结构设计中需要进行综合的耐久性和抗疲劳性分析,选择合适的结构形式和材料,以延长车体的使用寿命,并提高运营安全性。

3. 安全性与碰撞防护设计高速列车在运营过程中可能会发生各种事故,如碰撞、脱轨等。

为了减少事故中人员伤亡和财产损失,车体结构的安全性和碰撞防护设计十分重要。

通过合理的结构布局、加固措施和安全设备的配置,可以在事故发生时提供最大的保护。

二、高速列车车体结构设计的优化方法1. 结构分析与仿真通过使用现代的计算机辅助设计软件,可以进行车体结构的分析和仿真。

结构分析可以帮助确定合理的结构形式和材料,计算各部件的强度和稳定性。

仿真可以模拟车体在运行过程中受到的各种载荷和环境条件,评估结构的耐久性和抗疲劳性。

通过结构分析和仿真,可以快速优化设计方案,并提高车体结构的性能。

2. 材料与工艺创新随着科技的不断发展,新型材料和工艺的出现为高速列车车体结构设计提供了更多选择。

例如,碳纤维增强复合材料具有优异的强度和轻量化的特点,可以在车体结构中得到更广泛的应用。

新一代高速动车组车体结构创新设计

新一代高速动车组车体结构创新设计

新一代高速动车组车体结构创新设计发表时间:2019-01-03T17:10:43.290Z 来源:《基层建设》2018年第34期作者:惠美玲王鹏石守东[导读] 摘要:为满足固速度提升带来的车体评价标准改变,新一代高速动车组车体在CRHs型动车组成熟结构基础上进行结构优化设计。

中车唐山机车车辆有限公司河北唐山 063035摘要:为满足固速度提升带来的车体评价标准改变,新一代高速动车组车体在CRHs型动车组成熟结构基础上进行结构优化设计。

仿真和试验结果表明,新一代高速动车组车体结构在轻量化、强度、振动模态、空气动力学和动应力测试等方面具有优异的性能,结构安全可靠。

关键词:高速动车组;车体结构;轻量化;振动模态;空气动力学1车体结构优化设计车体由司机室(仅头车)、底架、侧墙、车顶和端墙组成。

司机室采用接近旋转抛物体特征的流线形造型,车体表面进行平顺化设计,具有空气动力学性能;底架为边梁承载的无中梁形式铝合金焊接结构,车下设备采用横梁滑槽吊挂方式,便于设备安装;侧墙和车顶为大型超薄中空铝合金型材的通长拼焊结构;端邮牵枕缓使用高强度铝合金型材烨接结构,强化局部承载能力,根据车内设备布置的需求,端墙分为固定式和活动式两种。

1.1司机室结构司机室结构由头部骨架、气密隔墙及焊件、窗骨架及电线支架和焊件组成。

头部骨架由纵骨架和横骨架相互插接组焊而成,外部焊接蒙皮。

为提高成型精度,所有铝合金板梁均采用数控加工,外敷蒙皮采用分幅模压和涨拉成型工艺。

车窗、车门三维骨架由铝合金挤压型材经模具加工后制成,保证门窗安装精度和承载强度。

为满足因速度提升带来的气密载荷值增加,司机室结构主要改动如下:(1)增加司机室蒙皮板厚;(2)改进气密隔墙,板梁结构改为双层中空型材。

为更好的提升车体空气动力学性能,对司机室轮廓进行了截面优化,为旋转抛物体特征的楔形结构,纵断面双拱形、水平断面扁梭形。

1.2底架底架结构主要由牵引梁、枕梁、缓冲梁、边梁、横梁和双层中空地板等结构组成。

高速动车组车辆车体结构总体设计

高速动车组车辆车体结构总体设计

摘要随着科技和生活水平的提高,城市之间的距离越来越小,高速动车作为一种新的交通工具,正逐步代替原有的交通。

本文对CRH2型200km/h的高速动车组车体结构进行了总体设计。

根据国内外高速动车的发展概况和最新研究成果,以及为实现列车车体气密性和轻量化为目的,完成了CRH2型动车组的车体结构总体设计。

基本编组方案采用2动2拖,整车由8辆车组成,主要对头车车体进行了详细研究。

首先,是对车体的材料选择,经过对耐候钢,不锈钢和铝合金的比较可以看得出,采用铝合金是最合适的。

它可以降低车重,提高车辆加速度,降低运能消耗、牵引及制动能耗,减轻了对线路的磨耗及冲击,扩大了运输能力。

其次是对车体的结构进行选择,主要以双壳结构为主,并引入了模块化的概念,把铝合金车体分成若干模块,包块底架模块,侧墙模块,车顶模块,端部模块和车体附件等五大部分,每一种模块单独加工,互不影响。

最后把所有模块整合在一起,组成铝合金车体。

关键词:车辆工程;高速动车组;车体;铝合金ABSTRACTWith the technology and the improvement of living standards, the distance between the cities getting shorter and shorter. High-speed EMU as a new means of transport is replacing the existing traffic gradually. This paper introduces the design of overall body structure for 200 km/h of CRH2 EMU. According to the development overview and the latest research results of domestic and foreign high-speed EMUs, as well as to achieve the air tightness and weight of train for purpose, completing the design of overall body structure for the 200km /h EMU. 2M2T is selected as the basic formation program and it’s made up of eight vehicles, mainly taking some study on the rival car body. First of all, the choice of body material, compared with weathering steel, stainless steel and aluminum alloy, aluminum alloy is the most suitable. It can reduce the vehicle weight and improve vehicle acceleration. It also can reduce consumption of transport capacity, traction and braking, and even can reduce wear on the line and the impact, expand the transport capacity. Secondly, choose the structure of the body, mainly double-shell structure. It introduces the modular concept, the aluminum alloy body is to be divided into several modules, including block chassis modules, side-wall modules, roof modules, the end modules and annex to the bottom of vehicle, each module processes separately. Finally, form the aluminum alloy body with all modules together.Keywords: Vehicle Engineering; High-speed EMU; Body structure; Aluminum alloy目录第一章绪论 (1)1.1 选题背景与意义 (1)1.2 世界各国高速铁路发展概况 (1)1.3模块化铝合金车体发展现状 (3)1.3.1 动车车体模块化概念 (3)1.3.2 车体材料的选用 (3)1.4 主要研究内容及本文结构 (5)1.4.1 主要研究内容 (5)1.4.2 本文结构 (5)第二章CRH2动车组介绍 (7)2.1 编组 (7)2.2 主要技术参数 (7)2.3 其余参数 (8)2.3.1车门 (8)2.3.2座椅 (9)2.3.3车窗 (9)2.4 设计标准 (9)第三章高速动车车体结构设计 (10)3.1 概述 (10)3.1.1车体承载结构特点 (10)3.1.2车体用铝合金材料 (10)3.2 车体轻量化 (11)3.2.1 轻量化的目的 (11)3.2.2 车体轻量化的主要措施 (11)3.3 动车组车体结构 (12)3.3.1 国外典型的铝合金车体结构 (12)3.3.2单壳车体和双壳车体的比较 (15)3.3.3 断面结构的选择 (17)3.4动车组车体的结构组成 (18)3.4.1底架 (19)3.4.2 侧墙 (20)3.4.3 车顶 (21)3.4.4 端墙 (21)3.4.5 司机室头部结构 (22)3.4.6 车下设备舱 (25)3.4.7 前罩开闭装置 (25)3.4.8前头排障装置 (25)第四章车体气密性与校核 (26)4.1 车体气密性要求 (26)4.1.1 压力波对旅客舒适性的影响 (26)4.1.2 气密性要求 (27)4.1.3气密性处理 (27)4.2 车体气密性的意义 (27)4.3 车体垂向静载荷校核 (28)4.3.1 作用在车体上的垂向静载荷P st (28)4.3.2 校核 (29)第五章结论 (30)5.1 论文总结 (30)5.2 感想 (30)致谢 (32)参考文献 (33)附录A:英文资料 (34)附录B:英文资料翻译 (41)附件: 1.高速动车组头车车体图和司机室图2.毕业论文光盘资料第一章绪论1.1 选题背景与意义社会的进步和生产力的发展,推动着现代交通运输业的飞速发展。

动车组车体组装问题与设计

动车组车体组装问题与设计

动车组车体组装问题与设计摘要:国家的经济发展离不开交通大动脉-铁路的发展,而高速动车组是一国高速铁路技术水平的体现,代表着该国铁路的总体实力。

本文以CRH2 200km/h 动车组为例,主要从CRH2动车组的车体技术、组装特点出发,对高速动车组车体组装问题进行分析,并针对问题做出了相应的创新设计,务必为动车组组装的改进提出建议以供参考。

关键词:CRH2型200km/h 组装问题措施创新设计一、前言与一般铁道车辆不同,动车组采用的分散型动力方式主要有:流线型的车头设计、车体的轻量化技术、高性能的转向架技术、安全可靠的复合制动技术、密接式车钩缓冲装置、交流传动技术、列车自动控制及故障诊断技术等特点。

CRH2型200km/h动车组是我国新一代高速电力动车组,其车身采用的是高强度铝合金材料,而其铝合金车体结构是在引进技术的基础上实现国有化的。

南方四方机车车辆股份有限公司(以下简称:四方股份)对CRH2型车体强度、空气动力学性能等进行研究,凭着对高速动车组铝合金车体相关知识的引进、消化、吸收,自主设计并制造了300km/h速度级动车组铝合金车体(以下简称300km/h CRH2车体)和200~250km/h 16辆编组动车组车体。

二、CRH2型动车组车体结构与组装CRH2型车体结构总装采用的是合金A7N01高强度的焊接结构,为了达到轻量化和减少材料数量的目的,部分外板和骨架的组装已经转变为一体的挤压型材。

CRH2型车组由8辆车编组而成,车体结构主要分为4辆拖车加4辆动车或是2辆车头车体加中间6辆车身两种形式。

同样,CRH2动车组设备的设计是为了动车组的安全地高速运行,乘坐的舒适度为最终目标,主要设备分为车顶设备、车端设备、车下悬吊设备,而头车车体比车身车体仅仅多一个司机室。

车顶设备是车体上部结构,CRH2车体车顶和侧墙都是由大型中控挤压型材构成,头车和中间车车顶和侧墙虽然长度不同,但结构都是相同的。

CRH2头车车体前端为司机室,它以骨架外壳结构为基础,由于车头是整个车体首当其冲的一部分,对于它各方面要求就更高了。

动车组头车车体结构优化设计

动车组头车车体结构优化设计

动车组头车车体结构优化设计动车组头车车体结构优化设计随着高速铁路的快速发展,动车组头车的车体结构优化设计成为了必不可少的一环。

通过对车体结构进行优化设计,可以提高列车的运行效率和安全性能,提升乘客的舒适性,减少能源消耗和运维成本。

本文将就动车组头车车体结构的优化设计进行探讨。

一、动车组头车车体结构的现状动车组头车的车体结构主要由车体外壳、车体架构和车体连接件组成。

车体外壳是保护车内设备和乘客安全的关键部分,承受着风压、侧风力和撞击力等外部压力。

车体架构起到承重和支撑的作用,决定了车体的整体强度和刚度。

车体连接件连接车体外壳和架构,保证车体的整体稳定性。

目前,动车组头车的车体结构设计相对成熟,但仍存在一些问题。

首先,车体重量较大,导致能源消耗增加和轴重过大,给铁路基础设施带来更大的压力。

其次,车体结构存在一定的共振问题,容易引起车体振动,降低乘客的舒适性,增加疲劳损伤风险。

此外,车体结构的承载能力和刚度还有提升的空间,可以进一步增加列车的安全性能。

二、动车组头车车体结构优化的思路针对动车组头车车体结构存在的问题,可以从以下几个方面进行优化设计。

1. 采用新型轻量化材料传统动车组头车的车体结构多采用钢铁材料,重量较大。

可考虑引入新型轻量化材料,如高强度铝合金、碳纤维等,以减轻车体重量。

新材料的应用不仅可以降低能源消耗和轴重,也可以提高车体的强度和刚度,提升列车的安全性和乘车舒适性。

2. 优化车体结构通过优化设计车体结构,减少材料使用量,提高车体强度和刚度。

可以采用更加合理的截面形状和布置方式,增加支撑结构,改变受力分布,以提高车体结构的承载能力和抗风性能。

3. 引入减震技术动车组头车在高速行驶时容易受到外部风压和不平路面的影响而产生振动,影响乘客的舒适性。

可在车体结构中引入减震技术,如悬吊系统、减振器等,以降低车体的振动和噪音,提高乘坐舒适度。

4. 考虑列车的全寿命周期在进行动车组头车车体结构优化设计时,应考虑列车的全寿命周期,包括制造、运营和报废等阶段。

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

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。

动车组的车体结构设计与优化分析

动车组的车体结构设计与优化分析

动车组的车体结构设计与优化分析一、引言动车组是现代高速铁路的核心车辆之一,其车体结构的设计与优化对于列车的运行安全、乘坐舒适性以及运行效率都具有重要影响。

本文将对动车组的车体结构设计与优化进行详细分析,并提出相应的建议。

二、动车组的车体结构动车组的车体结构主要由车体壳体、车体内部设备(如座椅、厕所等)以及车体连接部分(如车头、车尾)组成。

其中,车体壳体是车体结构的主要承载部分。

1. 车体壳体设计车体壳体的设计应满足以下要求:强度要足够,在运行时能够承受外部载荷和冲击力;刚度要优良,能够保证列车的稳定性和乘坐舒适性;轻量化设计,减少整车重量,提高车辆运行效率。

为了满足这些要求,可以采用复合材料、铝合金等轻量高强度材料作为车体壳体的主要材质。

同时,在设计过程中需要充分考虑材料的优势,合理布置构件,以提高车体结构的强度和刚度。

2. 内部设备设计动车组内部设备的设计要兼顾舒适性和安全性。

首先,座椅的设计应考虑乘客的舒适感受,采用符合人体工程学的设计原则,提供足够的支撑和空间。

同时,座椅的材质应具有良好的阻燃性能,以确保列车的安全。

另外,厕所、餐车等设备的设计也需要考虑人机工程学原则,保证使用的便捷性和舒适性。

同时,要采取相应的安全措施,如防滑地板、防撞装置等,以确保乘客的安全。

3. 车体连接部分设计车体连接部分的设计主要包括车头和车尾的连接方式。

为了确保列车的运行安全和乘坐舒适性,车头和车尾的连接部分应具有良好的承载能力和防震性能。

在车头和车尾的设计中,可以采用合理的结构形式和优化的连接方式,例如,采用可拆卸式连接件,方便进行维护和修理;采用防震装置,减少外部冲击对乘客的影响。

三、车体结构的优化分析车体结构的优化分析主要考虑以下几个方面:强度优化、材料优化、结构优化。

1. 强度优化通过有限元分析等手段,对车体结构进行强度分析,找出结构中的薄弱环节,并采取相应的改进措施。

同时,可以利用仿真软件模拟不同工况下的载荷作用,进一步优化结构设计,提高车体的整体强度。

新一代高速动车组车体设计创新技术

新一代高速动车组车体设计创新技术

新一代高速动车组车体设计创新技术梁建英;丁叁叁;田爱琴;赵红伟【摘要】本文全面概述了新一代高速动车组车体创新优化过程,详细分析了新一代高速动车组车体在气动优化、气密强度与气密性、模态匹配与减振降噪、轻量化等方面的创新设计。

仿真和试验结果表明:新一代高速动车组车体具有足够的强度、刚度与结构稳定性、优良的振动与疲劳特性,良好的气动与噪声性能。

%This article comprehensively summarize the optimization of process innovation of the new generation of high-speed electric multiple unit(EMU),minutely analysize its innova-tive design on aerodynamic optimization,air tightness,modal matching,reduction vibration and noise,lightweight and other aspects. The simulation and experiment result shows that the new generation of high-speed EMU is with enough strength,stiffness,structure stability,ex-cellent features of vibration and fatigue,great performance aerodynamics and noise.【期刊名称】《中国工程科学》【年(卷),期】2015(000)004【总页数】6页(P63-68)【关键词】高速动车组;轻量化;强度;振动模态;空气动力学【作者】梁建英;丁叁叁;田爱琴;赵红伟【作者单位】南车青岛四方机车车辆股份有限公司技术中心,山东青岛266111;南车青岛四方机车车辆股份有限公司技术中心,山东青岛266111;南车青岛四方机车车辆股份有限公司技术中心,山东青岛266111;南车青岛四方机车车辆股份有限公司技术中心,山东青岛266111【正文语种】中文【中图分类】U270.22008年8月1日京津城际铁路建成通车,这标志我国高速动车组运行时速由250 km/h跨越式的进入350 km/h。

高速列车车体结构优化设计

高速列车车体结构优化设计

高速列车车体结构优化设计随着科技的不断发展,高速列车已经成为现代交通运输中不可或缺的一部分。

高速列车的运行速度越来越快,对车体结构的要求也日益提高。

本文将从材料选择、结构设计以及安全性能等方面探讨高速列车车体结构的优化设计。

一、材料选择高速列车的车体结构需要同时具备轻量化和高强度的特点。

因此,在材料选择上,需要选用具有良好强度和刚度的材料。

目前,碳纤维复合材料(CFRP)是一种广泛应用于高速列车车体结构的材料。

它具有优秀的力学性能,包括高强度、高刚度和低密度等特点。

此外,与传统的金属材料相比,碳纤维复合材料还具有更好的耐疲劳性和耐腐蚀性。

二、结构设计高速列车的车体结构设计需要考虑到多个因素,包括空气动力学、安全性能和乘客舒适度等。

在空气动力学设计方面,车体的外形应减少空气阻力,以达到更高的运行速度。

此外,车体表面的流线型设计可以减少风噪声和风压力对车内乘客的影响,提高乘客舒适度。

在安全性能设计方面,车体结构需要能够承受可能发生的事故和碰撞。

为了增加车体结构的刚度和强度,可以采用逐节结构设计。

逐节结构将车体分为多个独立的部分,每个部分都有自己的承载能力,当发生碰撞时,可以减少碰撞能量的传递,提高乘客的安全性。

另外,车体结构设计还需要考虑到乘客的舒适度。

高速列车的运行速度越来越快,对车体的振动和噪声要求也越来越高。

在设计车体结构时,可以采用减振器和隔音材料等技术手段来降低车体的振动和噪声水平,提高乘客的舒适度。

三、安全性能高速列车的安全性能是车体结构设计中最重要的考虑因素之一。

车体结构需要具备较高的抗震性能和耐疲劳性能。

抗震设计可以通过选择适当的材料和结构设计来实现。

例如,在车体结构中加入缓冲装置和动态隔振系统可以有效减少地震对车体的冲击。

同时,耐疲劳性能的设计也是至关重要的,可以通过采用优质材料和合理的结构设计来提高车体的耐久性。

此外,高速列车的车体结构还需要考虑火灾和紧急情况下的人员疏散。

车体结构设计应确保乘客在火灾和紧急情况下能够快速、安全地疏散。

新型铁路车辆车体结构设计研究与优化

新型铁路车辆车体结构设计研究与优化

新型铁路车辆车体结构设计研究与优化
第一章引言
铁路交通作为我国交通运输体系中的重要组成部分,承担着承
载大量人员和货物的任务,也是军队战略部署的重要组成部分。

而高速铁路在我国的崛起,也凸显了铁路交通在现代城市化、工
业化中的中心地位。

高速列车作为现代技术的结晶,其车体结构
是高速列车技术中的重要技术之一。

第二章高速列车车体结构设计的现状和动态
现在的高速列车已经进入了时速超过400公里的时代,高速列
车车体设计必须要符合车速超过400公里的运行时对车体结构的
要求。

目前高速列车车体结构存在的问题主要有三个方面:车体
刚度、车体重量和车体噪声。

第三章高速列车车体结构优化的技术与方法
为了解决现有高速列车车体结构存在的问题,需要从设计思路、材料选用和结构优化三个方面入手进行优化。

优化技术主要有:
有限元仿真、拓扑优化、优化设计和结构优化等。

第四章高速列车车体结构优化实例分析
以G7京昆高速铁路为例,分析高速列车车体重量、车体刚度、车体噪声、舒适性等指标的优化实例。

第五章结论
本文通过梳理我国高速列车车体结构设计的现状和动态,探讨
了高速列车车体结构的优化技术和方法。

通过G7京昆高速铁路的实例分析,进一步展示了高速列车车体结构优化后的性能和特点,就此提出了未来高速列车车体结构设计的发展趋势。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

新一代高速动车组车体结构创新设计
发表时间:2019-01-03T17:10:43.290Z 来源:《基层建设》2018年第34期作者:惠美玲王鹏石守东
[导读] 摘要:为满足固速度提升带来的车体评价标准改变,新一代高速动车组车体在CRHs型动车组成熟结构基础上进行结构优化设计。

中车唐山机车车辆有限公司河北唐山 063035
摘要:为满足固速度提升带来的车体评价标准改变,新一代高速动车组车体在CRHs型动车组成熟结构基础上进行结构优化设计。

仿真和试验结果表明,新一代高速动车组车体结构在轻量化、强度、振动模态、空气动力学和动应力测试等方面具有优异的性能,结构安全可靠。

关键词:高速动车组;车体结构;轻量化;振动模态;空气动力学
1车体结构优化设计
车体由司机室(仅头车)、底架、侧墙、车顶和端墙组成。

司机室采用接近旋转抛物体特征的流线形造型,车体表面进行平顺化设计,具有空气动力学性能;底架为边梁承载的无中梁形式铝合金焊接结构,车下设备采用横梁滑槽吊挂方式,便于设备安装;侧墙和车顶为大型超薄中空铝合金型材的通长拼焊结构;端邮牵枕缓使用高强度铝合金型材烨接结构,强化局部承载能力,根据车内设备布置的需求,端墙分为固定式和活动式两种。

1.1司机室结构
司机室结构由头部骨架、气密隔墙及焊件、窗骨架及电线支架和焊件组成。

头部骨架由纵骨架和横骨架相互插接组焊而成,外部焊接蒙皮。

为提高成型精度,所有铝合金板梁均采用数控加工,外敷蒙皮采用分幅模压和涨拉成型工艺。

车窗、车门三维骨架由铝合金挤压型材经模具加工后制成,保证门窗安装精度和承载强度。

为满足因速度提升带来的气密载荷值增加,司机室结构主要改动如下:
(1)增加司机室蒙皮板厚;
(2)改进气密隔墙,板梁结构改为双层中空型材。

为更好的提升车体空气动力学性能,对司机室轮廓进行了截面优化,为旋转抛物体特征的楔形结构,纵断面双拱形、水平断面扁梭形。

1.2底架
底架结构主要由牵引梁、枕梁、缓冲梁、边梁、横梁和双层中空地板等结构组成。

边梁及地板由长大铝合金型材纵向焊缝整体拼接而成;中部与端部地板保留高度差,为空调风道,内装、转向架及车下设备保留设计空间;车下安装设备采用特殊螺栓吊挂方式,保证运用安全和安装方便。

为满足EN 12663中纵向压缩力( 1 500kN)的要求,底架部位的优化设计主要在于:
(1)增加牵引梁刀把位置上下翼面的寬度和补板;
(2)在高低地板处连接部位增加纵向梁,使该部位有更大的传力截面,降低该部位因高低差导致的应力集中;
(3)底架边梁结构由原来的口字形结构改为桁架结构,增加边梁的承载刚度。

1.3侧墙结构
侧墙结构主要分为头车侧墙和中间车侧墙。

由于头车同机室车头造型的需要,头车侧墙长度要比中间车侧墙短些。

头车和中间车侧墙上设有侧门开口和窗开口,不同的是侧门开口位置及窗开口的大小和位置有所不同。

为了满足运背需要,侧墙上还设有车号显示开口、目的地显示开口等。

为了满足高速列车士6kPa的气密载荷要求,侧墙结构主要改动如下:
(1)侧墙门袋处门口两侧结构由单板凸筋加补结构改为中空型材;
(2)侧墙和边梁连接部位的侧墙型材轮廓线改为圆滑过渡,增加该部位型材的刚度,同时提高车体菱形模态频率。

为了提高车体模态和局部模态,底架地板由原来的单板凸筋结构改为双层中空型材;提高局部模态频率,型材内壁敷热熔性减振材料,衰减车体振动和嵘声,提升采客乘坐舒适度。

1.4 车顶结构
车顶结构主要由7块大型通长中空挤压型材焊接而成。

通长挤乐型材上适当位置设通长的T形槽或焊接铆接连接骨架,用于顶板等内装部件的安装。

侧顶处的两块型材为变截面设计。

在车项工作的人员每隔750 mm施加100 kg集中载荷时,车顶结构具有足够强度,以支撑该载荷而不会产生永久性变形。

为满足气密载荷值的提升,车顶结构主要改动如下:
(1)车填结构型材中部改为变截面,增加了车顶刚度,控制车顶垂向变形;
(2)侧顶圆甄处改为变截面设计,增加该部位刚度,显著提升侧墙和车项刚度,控制其在气害载荷作用下的变形量。

1.5 端墙结构
端墙结构分为带活门的端墙结构和固定端壙结构,主要由门框、端角柱、嘴顶弯梁和端壩板(中空型材)等组成。

端角柱和门框为型材焊接结构,端顶弯梁为拼焊结构。

中空铝型材之间相互插接,端角柱和门口立柱采用搭接结构,侧顶圆弧处端角柱采用拼焊结构。

端墙上设蹬车扶梯。

端墙设搬运卫生问模块的开口和可拆卸的结构盖板;开口处采用板梁和中空型材连接结构,结构盖板和固定端墙间采用螺栓连接并作气衡处理。

为满足气密载荷值提升及强度标准规定的端部载荷要求,端墙结构优化改进如下:
(1)端部结构由板梁结构改为中空梨材;
(2)优化改进端角柱结构。

2车体结构性能评估
车体强度方面,车体设计除了首先要满足静强度设计准则外,还委满足疲劳强度标准。

车体刚度是在载荷作用下抵抗弹性变形的能力,相同载荷下刚度越大变形量越小,产生共振时所需变形能越大。

考虑转向架振动特性,整备状态F的车体振动模态须大于10Hz,保证车体和转向架的重向主顿共振峰错开。

车体空气动力学方面,车体轮廓线及同机室有很好的气动外形,降低气动阻力。

2.1 车体强度仿真分析
根据EN 12663标准对新一代高速动车组车体结构静强度、被劳强度,刚度及其模态进行有限元分析。

结果表明,车体静强度和瘦劳强度满足要求。

2.2 空气动力学分析
新一代高速动车组通过合理的空气动力学设计,采取数值仿真、模型试验、凤洞试验和实车运行试验的综合解决方案,气动性能指标优良。

为了得出车辆气动升力与速度的关系,制作1 :8缩比车辆模型,进行风洞测试。

在线路空气动力学测试中,测试结果表明尾车升力接近于零,相比CRHx型动车组有所降低。

为研究车辆侧向力与横风稳定性的关系,分别进行了空气动力学仿真和风洞试验。

15 m/s侧风下车辆能以350km/h安全运行。

2.3 动应力试验
动应力试验通过连续记录车体上各测点应力信号的时间历程,进行统计计数后编制成应力幅值谱。

对于车辆结构而言,通常取8级应力谱便可足够可靠的反映实际动应力历程。

车辆结构疲劳属于变幅载荷下的疲劳问题,在变幅载荷下,低于疲劳极限的应力水平对于车体结构损伤也可产生显著影响。

因此,变幅载荷下结构的疲劳评估需要考虑各级应力水平对结构疲劳损伤的贡献。

通常做法是将应力谱按损伤相等的原则等效为恒幅应力(称为等效应力幅),该等效应力幅能够反映结构在一定工艺条件、运用工况和运用里程下的动应力状况,并采用该等效应力幅来评估结构在运用条件下的疲劳强度。

动虚力试验依据《新一代商速动车组型式试验大纲》,对车体动应力进行全面测试。

测试工况主要包括: 350 km/h.380km/h、会车、隧道通过、郑西线重载、武广线重载(含150%加载)等。

由测试结果可知,交会工况下的等效应力最大,380 km/h空载次之,350 km/h空载最小。

牵引梁刀把处测点的等效应力在交会工况下最大,最大值为11.8 MPa。

其他测点的等效应力值均小于该值。

所有测试数据能够较为全面和准确地反映被测试车体的动应力水平和特征。

测试得到的动应力幅值均小于结构疲劳许用应力。

3结语
在车体结构仿真分析的强有力支撑基础上,对新一代高連动车组车体结构进行优化设计,设计制造完成后的车体通过台架和线路试验,测试得出车体结构的各项性能指标都满足要求,车体运行安全可靠,车辆平稳性和舒适性指标优良。

在车体设计过程中,培养和积累了一批车体设计、仿真和试验分析人员。

参考文献
[1] 张曙光。

高速列车设计方法研究[M]。

北京:中国铁道出版社,2009.
[2] 张喜荣,王冬,刘爱霞,等。

中国高速铁路建设的现状及其中长期发展研究[J],中外企业家, 2010(13); 82-85.
[3] 安治业,戴贤春,刘敬辉,等,高速铁路运营安全风险控制研究[J],铁道运输与经济,2014(1); 22-27.。

相关文档
最新文档