CRH2型动车组车体强度设计

CRH2型动车组车体强度设计

3.4.1车体强度设计依据

CRH2型动车组车体结构强度按照JISE7105《铁道车辆车体结构的载荷试验方法》进行设计，同时考虑了我国车辆的实际运用情况，每定员载荷为80kg。

针对各载荷工况：车体以下部位存在较高应力：

(1)垂直载荷工况：集中在枕梁上部的侧窗开口角部。

(2)车端压缩载荷工况：在牵引梁车钩的安装部周围、牵引梁与枕梁的结合部位、端部底架与中央底架的结合部位。

(3)扭转载荷工况：在枕梁上部的侧窗开口角部。

(4)三点支持工况：在顶车位、顶车位上部的侧墙的下墙部及侧窗开口角部。

(5)气密载荷工况：在侧窗开口角部与窗间部位、侧墙的车檐部、侧墙的下墙与侧梁结合部、单壳车体结构的侧墙支柱上下端部。

3.4.2车体结构强度计算分析

车体结构的强度分为承受垂直载荷、车端压缩载荷等的静态强度以及承受垂向振动、气密交变载荷等的动态强度。静强度计算以材料弹性极限为标准值，动态强度以材料的疲劳强度为标准值。在工程实际中，评估动态强度时的应力是加载交变载荷的最大应力。为此，动态强度也可以参照静态

强度的评估方法，可以将发生附加载荷的应力与标准值相比较，由此来进行评估，即采用“动化静”的方法。

CRH2型动车组选择了1号车(T1c)、6号车(M2)和7号车(Mls)3个车种进行强度验证分析。Tlc车车体有限元分析模型如图3.23。

通过分析计算，CRH2型动车组车体结构满足强度、刚度要求。

3.4.3车体静强度试验结果

车体结构载荷试验目的是确认车体结构是否具有足够的强度及刚度。CRH2型动车组车体结构强度试验参照JISE7105《铁路车辆车体结构的载荷试验方法》执行。

试验时应力测点布置应着重注意在应力集中部位、设计改进部位和常规部位。即主要考察车体结构开口部位、车头安装部位、顶车部位以及通过有限元分析显示高应力部位。

以Tlc车车体静强度试验结果为例进行说明。垂直载荷试验测得应力最大点在靠近2位端枕梁内侧左上角窗口部。这说明在垂直力的作用下，靠近枕梁附近的窗口角部容易产

生应力集中，因而窗口部应该是车体结构设计重点考虑的部位。车端压缩载荷试验测得应力最大点在牵引梁截面变化部位且靠近车钩从板座附近。这说明车体纵向的载荷引起的最大应力部位在缓冲梁附近。牵引梁也是结构强度校核的重要部位。扭转载荷试验测得应力最大点在车体纵向中心附近的窗口角部。3点支撑试验测得应力最大点也在枕梁内侧附近的窗角部。各种试验刚性也满足JISE7105要求。综上所述，试验是评价、检验、指导设计的重要依据，高速车项目更要重视试验，使试验结果更好地反馈到设计当中，让试验更贴近现实。