CRH2型动车组车体强度设计.pdf

CRH2型动车组车体强度设计 3.4.1 车体强度设计依据 CRH型动车组车体结构强度按照 JISE7105 《铁道车辆车 2 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。 CRH型动车组选择了 1 号车 (T1c) 、6 号车 (M2) 和 7 号车 2 (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， CRH型动车组车体结构满足强度、刚度 2 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 2 的 强 度 及 刚 度 。 CRH 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。