d外轨道客车车体强度主要标准对比分析

壕逮ｑ述湃１文章编号：１００２—７６１０（２０１０）０１—０００１—１０

圄铘轨道客辜靠德强虞

塞婴标灌珊此纷析

阎锋

（青岛四方车辆研究所有限公司研究试验部，山东青岛２６６０３１）

摘要：介绍了国外轨道客车车体设计采用的主要强度标准，对各标准的主要内容进行了对比分析，指出了轨道客车强度标准的发展趋势。

关键词：客车；车体强度；标准

中图分类号：Ｕ２７０．１＋２文献标识码：Ｂ

ＣｏｍｐａｒｉｓｏｎａｎｄＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＭａｉｎＳｔｒｅｎｇｔｈＳｔａｎｄａｒｄｓｆｏｒ

Ｃａｒ—ＢｏｄｉｅｓｏｆＲａｉｌｗａｙＰａｓｓｅｎｇｅｒＣａｒｓＡｂｒｏａｄ

ＹＡＮＦｅｎｇ

（Ｒｅｓｅａｒｃｈ＆ＴｅｓｔＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＱｉｎｇｄａｏＳｉｆａｎｇＲｏｌｌｉｎｇＳｔｏｃｋＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ

Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｑｉｎｇｄａｏ２６６０３１，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｍａｉｎｓｔｒｅｎｇｔｈｓｔａｎｄａｒｄｓａｐｐｌｉｅｄｉｎｄｅｓｉｇｎｏｆｒａｉｌｗａｙｐａｓｓｅｎｇｅｒｃａｒ－ｂｏｄｉｅｓａｂｒｏａｄａｒｅｄｅｓｃｒｉｂｅｄ．Ｔｈｅｍａｉｎｃｏｎｔｅｎｔｓｏｆｔｈｅｓｔａｎｄａｒｄｓａｒｅｃｏｍｐａｒｅｄａｎｄａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｔｒｅｎｄｏｆｓｔｒｅｎｇｔｈ

ｓｔａｎｄａｒｄｓｆｏｒｒａｉｌｗａｙ

ｐａｓｓｅｎｇｅｒｃａｒｓ

ｉｓｐｏｉｎｔｅｄｏｕｔ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐａｓｓｅｎｇｅｒｃａｒ！ｃａｒ－ｂｏｄｙｓｔｒｅｎｇｔｈ；ｓｔａｎｄａｒｄ

近年来，随着出口国外客车的增多、城轨车辆的迅速发展和动车组技术的引进，ＵＩＣ５６６（（客车车体及其零部件的载荷》、ＥＮ１２６６３（（铁路应用——铁道车辆车体结构要求》、ＪＩＳＥ７１０５（（铁道车辆车体结构静载荷试验方法》和ＪＩＳＥ７１０５（（铁道车辆车体结构静载荷试验方法》在我国越来越多地得到采用。ＵＩＣ５６６主要应用在出口客车上，ＣＲＨｌ型、ＣＲＨ３型、ＣＲＨ５型动车组和部分城轨车采用ＥＮ１２６６３，ＣＲＨ２型动车组和部分城轨车采用ＪＩＳＥ７１０５—１９８９。ＪＩＳＥ７１０５—２００６是ＪＩＳＥ７１０５—１９８９的修订版，试验载荷和结果评定统一到新制定的ＪＩＳＥ７１０６—２００６（（铁道车辆——客车车体结构通用要求》中。了解和对比分析这些标准，对客车车体设计选择合适的标准具有重要意义。

１标准简介

１．１ＵＩＣ５６６｛（客车车体及其零部件的载荷》

ＵＩＣ５６６＜＜客车车体及其零部件的载荷》主要规定砭霜印贰面面面丽ｒ——一

作者简介；阎锋（１９７６一），男，土家族，湖北利川人，高级工程师。了以下条款：

（１）标准的适用范围；

（２）客车车体包括设计特征、超常载荷、运用载荷、振动和抗气压车体承受的空气动力载荷（待定）要求；

（３）车体部件介绍了乘客质量的选取，乘客能施加的最大载荷和力矩，以及部件的载荷要求等；

（４）超常载荷和运用载荷许用应力、安全系数规定；

（５）试验工况和试验方法介绍了试验目标、试验实施的方式和试验种类。

１．２ＥＮ１２６６３：２０００（（铁路应用——铁道车辆车体结构要求》

ＥＮ１２６６３：２０００（（铁路应用——铁道车辆车体结构要求》主要规定了以下条款：

（１）标准的适用范围；

（２）定义对铁道车辆车体、铁道车辆运营商、设计者、车辆质量和坐标系进行了定义；

（３）结构要求介绍了铁道车辆的强度和刚度要

２国外铁道车辆第４７卷第１期２０１０年１月

求、铁道车辆的分类、铁道车辆设计参数的不确定性、静强度和结构稳定性的验证、刚度验证和疲劳强度验证；

（４）设计载荷工况介绍了车体纵向静载荷工况、垂向静载荷工况、抬车工况和静载荷工况叠加，设备连接验证载荷工况，车体一般疲劳载荷工况，接口疲劳载荷，疲劳载荷工况组合，振动模态和其他设计载荷；

（５）材料许用应力规定了材料极限静态特性和疲劳特性的选取和确定原则；

（６）强度验证试验要求介绍了试验目的、验证载荷试验工况和试验程序、运用或疲劳载荷试验要求、振动试验要求和冲击试验要求。

１．３ＪＩＳＥ７１０５－１９８９（（铁道车辆车体结构静载荷试验方法》

ＪＩＳＥ７１０５－１９８９（（铁道车辆车体结构静载荷试验方法》主要规定了以下条款：

（１）标准的适用范围；

（２）试验种类包括垂向静载荷试验、车端压缩载荷试验、扭转试验、３点支承试验、弯曲固有频率测量试验、扭转固有频率测量试验和气密强度试验；

（３）供试车体的状态；

（４）’试验方法详细介绍了测量项目、测量仪器和测点选择，各试验工况试验载荷和试验方法；

（５）试验结果的评价方法介绍了各试验工况试验数据计算方法和评定准则。

１．４ＪＩＳＥ７１０５—２００６（（铁道车辆车体结构静载荷试验方法》

ＪＩＳＥ７１０５—２００６（（铁道车辆车体结构静载荷试验方法》是在ＪＩＳＥ７１０５—１９８９的基础上修改制定的，其内容与ＪＩＳＥ７１０５—１９８９基本相同，主要修改内容如下：

（１）试验种类规定了通常的７种试验（与ｊＩＳＥ７１０５－１９８９相同），需要进行与此不同的其他试验时，由交易双方协商确定；。一’、

（２）ＪＩＳＥ７１０５—２００６只规定了试验方法，试验载荷和试验结果评价方法全部引用ＪＩＳＥ７１０６—２００６的规定；

（３）对于扭转刚度较小的车体结构，３点支承试验中１支承点偏移直至与车体脱离很难实现，并会伴随永久变形发生，在这种情况下，支承点偏移量由交易双方协商确定；

（４）弯曲固有频率测量试验和扭转固有频率测量试验中，激振方法增多了，并增加了数据处理方法。

１．５ＪＩＳＥ

７１０６－２００６《铁道车辆——客车车体结构通用要求》

ｊＩＳＥ７１０６—２００６《铁道车辆——客车车体结构通用要求》是在ＥＮ１２６６３：２０００已推荐给多个国家使用，并极有可能申请成为国际标准的大环境下制定的。该标准尽可能地采用了ＥＮ１２６６３：２０００中与客车相关的条款，并综合考虑了日本铁路系统广泛采用的做法和经验。ＪＩＳＥ７１０６—２００６主要规定了以下条款。

（１）标准的适用范围；

（２）引用标准；

（３）定义对铁道车辆车体、铁道车辆订货者、设计制造者、车辆类别、车辆质量和气密载荷进行了定义；

（４）符合必要条件的证明介绍了车体结构的强度和刚度要求、载荷条件的不确定性、强度验证、刚度验证和疲劳强度验证；

（５）设计载荷介绍了车体纵向载荷、垂向载荷、扭转载荷、３点支承载荷、车体静载荷的叠加、设备连接验证载荷、车体结构疲劳载荷、作用于连接处的载荷和疲劳载荷的叠加；

（６）使用材料的许用应力规定了使用材料的静强度和疲劳强度许用应力；

（７）载荷试验介绍了试验的目的、静载荷试验试验项目和疲劳强度试验要求。

２各标准适用范围对比

各标准适用范围对比见表ｌ。ＵＩＣ５６６为国际标准、ＥＮ１２６６３为地区或区域标准、ＪＩＳＥ７１０５和ＪＩＳＥ７１０６为国家标准。从表１可以看出，ＵＩＣ５６６适用的地域范闱最广，ＥＮ１２６６３适用的车辆范围最广。国际铁路联盟拥有的成员遍及五大洲，各成员所在国家的线路水平和运营管理水平参差不齐，尤其是非洲和西亚一些国家，线路状况非常差，运营管理混乱。欧盟和欧洲自由贸易联盟与国际铁路联盟类似，包括的成员国也很多，线路水平和运营管理水平也参差不齐，整体来讲稍强一些。相对来说，日本在这些方面却要好得多，日本国内铁路运输主要为客运，线路维护和运营管理在全世界均处于领先水平。

国外轨道客车车体强度主要标准对比分析阎锋３

表１各标准适用范围对比

对比内容地域范围车辆范围

所有国际铁路联盟成员；国际联运客车

国际铁路联盟主要足由一些国家的铁路机构及有

ＵＩＣ５６６

关组织参加的非政府性铁路联合组织，目前拥有５

大洲２０１个成员

所有车辆，包括货车、客车和机车。

货车分为：

Ｆ—Ｉ类，如凋车无限制的车辆；

Ｆ＿Ⅱ类，如不得通过驼峰和溜放编组作业的车辆。

客车和机车分为：

ＥＮ１２６６３：２０００欧盟和欧洲自由贸易联盟

Ｐ－Ｉ类，如客车和机车；

Ｐ一Ⅱ类，如同定编组车辆；

Ｐ一Ⅲ类。如地铁和快速运输车辆；

Ｐ．Ⅳ类。如轻型地铁和重型有轨电车车辆’

Ｐ—Ｖ类，如有轨电车车辆

ＪＩＳＥ７１０５—１９８９日本电力轨道车辆、内燃轨道车辆、有轨电车、客车和新干线电动车组ＪＩＳＥ７１０５—２００６日本电力轨道车辆、内燃轨道车辆、客车和新干线电动车组

ＪＩＳＥ７１０６—２００６日本电力轨道车辆、内燃轨道车辆、客车和新干线电动车组

３车辆质量定义对比

车辆质量定义的对比见表２。ＵＩＣ５６６、ＥＮ１２６６３中工作状态下的车体质量均包括乘务人员的质量，而日本一贯将乘务人员质量作为有效载荷考虑。４个标准对最大有效载荷的规定有明显的不同，ＵＩＣ５６６、ＥＮ１２６６３中单个乘客质量的取值大，但站立区的人员密度小，而ｊＩｓ标准则相反。ＵＩＣ５６６、ｊＩｓＥ７１０５—１９８９中明确规定了最大有效载荷的计算方法，同种类型的车辆，按ＵＩＣ５６６计算的最大有效载荷比按ＪＩＳＥ７１０５—１９８９计算的大（如某Ｍ３车，按ＵＩＣ５６６和ｊＩｓＥ７１０５—１９８９计算，其最大有效载荷分别为１４２．５ｋＮ和１１８．９ｋＮ）。ＥＮ１２６６３和ｊＩｓＥ７１０６中规定的计算方法均为惯例或通用方法，最大有效载荷的具体值均由当事双方协商确定，因此，无法进行比较。关于转向架或走行装置的质量，ＥＮ１２６６３和ＪＩＳＥ７１０６对此的规定是一致的。ｕ！ｃ５６６中复轨试验涉及到转向架质量，虽然没有条款规定，但实际操作中取值与ＥＮ１２６６３和ＪＩＳＥ７１０６的规定一致。ＪＩＳＥ７１０５—１９８９中规定的试验工况中没有涉及到转向架质量，因此也就没有相应的规定。

表２车辆质量定义对比

对比内容ＵＩＣ５６６ＥＮ１２６６３ＪＩＳＥ７１０５—１９８９儿ＳＥ７１０６—２００６

工作状态下

无条款规定，

安装所有部件，完全装配好

安装所自．部件，完全装配好的车体质实际上与ＥＮ

的车体质量。包括水、沙、燃无条款规定，实际上与ＪＩＳ

量。包括水、沙、燃料等的最大装载量，

的车体质量ｍｌ料、食物等的最大运营储备和Ｅ７１０６—２００６相同

１２６６３相同但不包括全体乘务人员质量

全体乘务人员质量

对于货车，为允许装载的货

最大乘车人数时的人员质根据车辆结构和运用条件确定的乘

物质骨。对于客车。取决于座量。最大乘车人数为乘务员

务人员的质量、座席和站席乘车人员的

位数和站立区每平方米乘客人人数、座席人数和最大站立

质琶，以及放在行李区域的随身携带行

数。这些数值由运营商在考虑

人数（客室地板．去掉沿座椅李质量等的总和。最大站立人数的计

座位数×８０所有法规条例的情况下确定。

前沿１００ｍｍ宽度的地板面算方法示例：客室地板去掉沿座椅前沿

积后，有效宽度在３００ｍｍ１００ｍｍ宽度的地板面积后。有效宽度

＋侧走廊和连

典型的乘客质量：及以上，且有效高度在在３００ｍｍ及以上，且有效高度在最大有效载廊面积×４Ｘ长途：８０ｋｇ／人，包括行李；ｌ８００ｍｍ及以上的地板面１８００

ｍｉｌｌ及以上的地板面积除以０．１荷ｍ２８０，ｋｇ。每位乘通勤／市郊：７０ｋｇ／人积除以０．１ｍ２）的总和。然ｍ２。对于不设站席的车辆，将上面的客包括携带的典型的站立区乘客密度：而，对于不设站席的车辆，将０．１ｍ２换成０．２ｍ２。乘务人员和乘车

行李为８０ｋｇ长途：２人／ｍ２～４人／ｍ２；上面的０．１ｍ２换成０．２

人员的质罱按５５ｋｇ计算，指定与此不

通勤／市郊：５人／ｍ２～ｌＯｍ２。另外，对于不允许超员

同的质昔时，须按当事方之『日】的协定执

人／ｍ２

的车辆，乘客定员人数加上行。放在行李Ⅸ域随身携带行李的质

典型的行李区载荷；３００乘务人员人数即为最大乘车量示例：按３００ｋｇ／ｍ２计算

人数。每位人员的质量取注：最大有效载荷的大小需根据车辆

ｋｇ／ｍ２

６０ｋｇ运用条件，由当事方之间商定车体悬挂系统以下所有设

备，包括ｌ：体悬挂系统的质量。

转向架或走

无条款规定车体‘ｊ转向架或走行装置问的无条款规定包括车体支承装置（二系悬挂）在内

行装置质置ｍ。的所有下部结构件的质量

连接件的质量应按比例分摊到

ｍｌ和ｍ３巾

４国外铁道车辆第４７卷第１期２０１０年１月

４试验工况对比

４．１纵向压缩载荷

纵向压缩载荷对比见表３。ＵＩＣ国际联运客车对应于ＥＮ１２６６３中的Ｐ—Ｉ类客车，从表３可以看出，这二者的压缩载荷值是一样的。因为ＵＩＣ５６６和ＥＮ１２６６３均适用于多个国家，这些国家中有的运营管理较混乱，容易出现野蛮调车和碰撞，压缩载荷也就规定得比较大。日本旅客运输运营管理水平很高，车辆轻量化也做得很好，因此，ＪＩＳ标准中压缩载荷取值明显低于ＵＩＣ５６６和ＥＮ１２６６３。ＥＮ１２６６３中固定编组车辆（Ｐ一Ⅱ类）的压缩载荷比Ｐ—Ｉ类客车低，这是因为固定编组列车为自带动力，几乎不需要机车调车，并且各国对这类车辆的运营管理比较重视，运营管理水平也比较高。城轨车辆（ＥＮ１２６６３中的Ｐ一Ⅲ类、Ｐ一Ⅳ类和Ｐ－Ｖ类）也属于固定编组车辆，但由于车辆自重小，多在专用线路上运行，并且车辆端部大

表３纵向压缩载荷对比

每个侧缓冲饼１０００ｋＮ，侧缓冲饼对角线施加５００ｋＮ，自动车钩的“Ｃ”压缩座或者“Ｃ”法兰承载面施加２０００ｋＮ

缓冲饼和／或车钩高度压缩载荷／ｋＮ

Ｐ－Ｉ类Ｐ—ＩＩ类Ｐ－Ⅲ类一Ｐ—ＩＶ类Ｐ—Ｖ类

２０００１５００８００４００２００缓冲饼高度对角线施加压缩载荷（如果安装了侧缓冲饼）／ｋＮＰ＿Ｉ类Ｐ一Ⅱ类Ｐ－Ⅲ类Ｐ－Ⅳ类Ｐ—Ｖ类５００５００——－————

自动车钩的“ａ”牵引座或者“ｃ”法兰承载面施加１５００ｋＮ。自动车钩的％”牵弓座施加１０００ｋＮ，如果“ａ”牵引座和“ｂ”牵引座合并成一个单一部件，该载荷省去

Ｐ－Ｉ类

１０００－

车钩区域拉伸载荷／ｋＮ

Ｐ＿Ⅱ类Ｐ－Ⅲ类Ｐ一Ⅳ类

１０００ｂｂ

注：ａ对于某些类型的连挂装置，可能需要更高的载荷（如１５００ｋＮ）ｂ拉伸力应由运营商和设计者商定，满足需要的运营任务。

多采用了吸能措施（如压溃管、不可恢复的或可恢复的（粘滞性的）车端吸能器等），压缩载荷要求就更低。４．２纵向拉伸载荷

纵向拉伸载荷对比见表４。从表４可以看出，ＥＮ１２６６３中的Ｐ—Ｉ类客车拉伸载荷要求基本上与ＵＩＣ５６６中的国际联运客车相同，数值优先按欧洲常用惯例１０００ｋＮ取值，但也保留了与ＵＩＣ５６６同样的１５００ｋＮ。拉伸载荷还与列车的编组长度、车辆质量、车钩缓冲装置型式、列车是动力集中还是动力分散等有关。对于动力分散的固定编组列车，车体承受的拉伸载荷就更小。由于车体在满足４．１节中的压缩载荷要求的情况下，本身就具有相应的抗拉能力。鉴于此，ＥＮ１２６６３中的Ｐ—ＩｌＩ类、Ｐ一Ⅳ类、Ｐ—Ｖ类车辆，规定拉伸载荷由运营商和设计者商定，满足需要的运营任务即可。ＪＩＳＥ７１０５－１９８９中就没有规定拉伸载荷，ＪｌＳＥ７１０６—２００６尽量按ＥＮ１２６６３的条款编制，也规定了拉伸载荷，但拉伸载荷较小。

４．３端墙区域纵向压缩载荷

车体端墙在发生碰撞时，应尽可能多地给乘客提供保护。ＵＩＣ５６６规定，应对端墙进行适当加强。通常的做法是端墙设２根防碰撞柱，从地板面延伸到上边梁高度，２根防碰撞柱位于车体宽度方向靠中间位置。端墙区域纵向压缩载荷对比见表５。从表５可以看出，ＵＩＣ５６６的规定与ＥＮ１２６６３中关于Ｐ—Ｉ类、Ｐ－Ⅱ类的规定是基本一致的，只是４００ｋＮ载荷的作用高度规定有差异。在缓冲中心线以上３５０ｍｍ高度和地板上方１５０ｍｍ高度施加载荷的目的，是要验证端墙和地板连接的抗剪能力。因此，该载荷应施加在地板上方，但是，欧洲有些车辆的车钩高度比较低，缓冲中心线以上３５０ｍｍ高度不能保证在地板上方，因此就规定了地板上方１５０ｍｍ高度。对于大多数车辆来说，这２种高度基本处于同一高度。Ｐ一Ⅲ类、Ｐ一Ⅳ类和

国外轨道客车车体强度主要标准对比分析阎锋５

Ｐ－Ｖ类车辆属于城轨车辆，规定的载荷值较低甚至没有规定，是因为列车多在专用线路上运行，车辆质量轻、运行速度不高，发生碰撞的几率较低。日本充分相信自己的运营管理水平，因此，ＪＩＳＥ７１０５—１９８９中就没有规定，在ＪＩＳＥ７１０６－２００６中通常的试验项目也不包括端墙区域纵向压缩载荷试验，只是规定需要时由当事方商定。

衰５端墙区域纵向压缩载荷对比

缓冲中心线以上３５０ｍＨｌ高度：４００ｋＮ

ＵＩＣ５６６车窗下缘高度：３００ｋＮ

上边梁高度：３００ｋＮ

地板上方１５０ｍｍ高度／ｋＮ

ｐＩ类Ｐ＿Ⅱ类Ｐ一Ⅲ类Ｐ－Ｐ／类Ｐ—Ｖ类

４００?４００——————

注：ａ不适用于司机室在中部的机车。

车窗下缘高度／ｋＮ

Ｐ—Ｉ类Ｐ．Ⅱ类Ｐ－Ⅲ类Ｐ＿Ⅳ类Ｐ－Ｖ类ＥＮｌ２６６３３００ｊｂ３００ｂ３００ｂ．——．——

注：ａ对于司机室在巾部的机车为可选项；

ｂ在司机室端该载荷分布在窗框底部的水平

粱上。

上边梁高度／ｋＮ

Ｐ－Ｉ类Ｐ一Ⅱ类Ｐ．Ⅲ类Ｐ－Ⅳ类Ｐ－Ｖ类

３００－３００１５０一一

注：ａ不适用于机车。

ＪＩＳＥ７１０５—１９８９无规定

端墙区域要承受压缩载荷，其载荷条件需由当事ＪＩＳＥ７１０６－２００６

方之间商定

４．４垂向载荷

垂向载荷对比见表６。从表６可以看出，各个标准规定的动荷系数有些差异。动荷系数的取值主要是根据各个车型在各种线路上运行测得的车体振动加速度为基准制定的。线路条件、悬挂系统型式和运行速度均对车体振动加速度有影响。ＵＩＣ５６６中的国际联运客车和ＥＮ１２６６３中Ｐ—Ｉ类车辆的动荷系数是一样的（这２种车用途类似）。这２个标准对所有的悬挂系统采用统一的动荷系数，而ＪＩＳ标准则针对不同型式的悬挂系统分别规定了不同的动荷系数。ＥＮ１２６６３中根据车辆类型不同，给出了不同的动荷系数，主要是因为不同类型的车辆运营的线路环境、最高运行速度不一样，从而导致动荷系数有差异。ＪＩＳ标准根据不同型式的悬挂系统，给出了不同的动荷系数，采用相同类型悬挂系统的所有车辆，其动荷系数均一样。这是因为这些车辆均在日本范围内运用，线路条件均较好，在线路上运行测得的车体振动加速度主要取决于悬挂系统型式。同样采用空气弹簧悬挂系统的车辆，ＵＩＣ５６６和ＥＮ１２６６３中规定的动荷系数较ＪＩＳ标准的规定值大。这是因为ＵＩＣ５６６和ＥＮ１２６６３适用的地域范围广，线路条件有好有坏，因此，动荷系数按不利条件取值。

裹６垂向载荷对比

ＵＩＣ５６６１．３Ｘ（ｍＩ＋ｍ２）ｘｇ

Ｐ—Ｉ类Ｐ－Ⅱ类Ｐ＿Ⅲ类Ｐ＿Ⅳ类Ｐ—Ｖ类

１．３×（ｍ１＋”２）Ｘ９６１．２Ｘ（ｍｒ＋ｍ２）×ｇ

ＥＮ１２６６３注：ｂ对于采用设有安全系统的空簧悬挂装置。

当安全系统指示空簧出现故障，从而实现受限运

行，这种情况下Ｐ－Ⅲ类车辆动荷系数采用１．２，而

不是１．３。

枕簧为螺旋弹簧：１．３Ｘ（ｍ１＋ｍ２）×ｇ

ｊｌＳＥ７１０５—１９８９

枕簧为空气弹簧：１．１×（ｍｌ＋ｍ２）×ｇ

枕簧为金属弹簧：１．３×（ｍ１＋ｍ２）×ｇ。ＪＩＳＥ７１０６－２００６枕簧为空气弹簧：１．１×（ｍ１＋ｍ２）×ｇ

不执行上面的规定时，应由当事方之问商定

４．５抬车载荷

ＵＩＣ５６６中的复轨试验与ＥＮ１２６６３中的一端抬车试验类似，车体一端坐落在转向架上，在另一端将车体连同转向架一起抬起。但ＥＮ１２６６３中还规定了整车抬车试验。日本一般不进行此类作业，因此，ＪＩＳ标准中没有此项规定。ＥＮ１２６６３规定，在某些运用情况下，当不需要车体与转向架一块抬起时，表７中的优ｓ为０。从表７可以看出，ＵＩＣ５６６将复轨作业视为静态，动荷系数为１，ＥＮ１２６６３将抬车作业视为动态，动荷系数为１．１，表示快速抬起对车体的影响。

表７抬车载荷对比

ＵＩＣ５６６复轨：（ｍｌ＋”３）×ｇ

一端抬车

Ｐ＿Ｉ类Ｐ－Ⅱ类Ｐ－Ⅲ类Ｐ－Ⅳ类Ｐ－Ｖ类

１．１Ｘ（ｍｌ＋ｍ３）×ｇ

ＥＮ１２６６３

整车抬车

Ｐ－Ｉ类Ｐ－Ⅱ类Ｐ－Ⅲ类Ｐ一Ⅳ类Ｐ－Ｖ类

１．１×（ｍ１＋２×ｍ３）ｘｇ

ＪＩＳＥ７１０５—１９８９、ＪＩＳＥ７１０５—２００６和ＪＩＳＥ７１０６—２００６无规定

４．６失衡抬车

ＥＮ１２６６３中规定，整车抬车时还要考虑其中一个抬车点相对于其他３点垂向偏移的情况，垂向偏移量由运营商规定。ＵＩＣ５６６由于没有整车抬车工况，因此没有此规定。ｊＩＳＥ７１０５—１９８９、ｊＩＳＥ７１０５—２００６和

６国外铁道车辆第４７卷第１期２０１０年１月

ＪＩＳＥ７１０６—２００６中的３点支承试验与此工况类似。ＪＩＳ中规定３点支承载荷为舰，不包括转向架，将此项

作业视为静态，动荷系数为１。ＪＩＳＥ７１０５－１９８９中明

确规定，撤掉４个支承点中的一个，形成３点支承状态。但在ＪＩＳＥ７１０５－２００６和Ｊ［ＳＥ７１０６－２００６增加了扭转刚度小的车体支承点垂向偏移量，由当事双方商定规定。对于ＥＮ１２６６３中整车抬车时不需要连同转向架抬起的失衡抬车，与ＪＩＳ标准的区别仅为动荷系数不一样。

４．７扭转载荷

ＪＩＳＥ７１０５—１９８９和ＪＩＳＥ７１０６—２００６中，均考虑了车辆运行过程中因轨道扭曲车体承受的扭转载荷，ＪＩＳＥ７１０５－１９８９中规定为３９ｋＮ?ｍ，ＪＩＳＥ７１０６—２００６中规定为４０ｋＮ?ｍ。ＵＩＣ５６６对此没有规定。ＥＮ１２６６３中规定，在某些运用情况下，轨道扭曲的影响也需要考虑，运营商和设计者应就轨道扭曲的大小和次数达成一致。。

４．８车体静载荷工况叠加

车体静载荷工况叠加对比见表８。从表８可以看

出，ＵＩＣ５６６中工况的叠加最苛刻，参与叠加的垂向载荷最大，考虑了动荷系数（１．３）。ＥＮ１２６６３和ＪＩＳＥ７１０６的叠加原则相同，Ｊ］ＳＥ７１０５规定压缩载荷仅与空车（考虑了动荷系数）叠加。ＵＩＣ．５６６的观点认为，从整体角度考虑，由于在垂向载荷作用下车体向下弯曲，与纵向载荷作用下车体向下弯曲的工况叠加是最不利的。ＪＩＳＥ７１０５—１９８９的观点则是，在压缩载荷作用下，车体向上弯曲（日本车辆压缩载荷作用点高度低于车体结构重心高度），在垂向载荷作用下，空车状态比重车状态向下弯曲小，因此，压缩载荷与空车垂向载荷叠加比与重车垂向载荷叠加更不利。但是这些观点在针对车体某些具体部位并不一定适用，因此，ＥＮ１２６６３和ＪＩＳＥ７１０６则要求纵向载荷分别与空车垂向载荷和重车垂向载荷叠加。

４．９车体疲劳载荷

车体疲劳载荷对比见表９。ＵＩＣ５６６中只规定了垂向疲劳载荷，加速度为０．２９，还规定了车体的载荷状态。ＥＮ１２６６３和Ｊ［ＳＥ７１０６规定，没有更准确的数据可用时，采用表９给出的横向加速度和垂向加速度经验值。ＪＩＳＥ７１０６中垂向加速度对采用金属弹簧和空气弹簧进行了区分，采用空气弹簧的垂向加速度明显小于采用金属弹簧。但这２个标准均未规定车体的载荷状态，ＥＮ１２６６３的通常做法与ＵＩＣ５６６基本一致，为座席乘客＋站立区２人／ｍ２。日本根据以往的实际业绩，一般认为确保了最大垂向载荷条件下的静强度，就能够确保车体所必需的疲劳强度。因此，ＪＩＳＥ７１０５—１９８９中就没有该项规定。ＪＩＳＥ７１０６也规定，在一般情况下，不需要对车体的疲劳强度进行评价，如需要进行评价时，可采用表９中的经验值。另外，扭转载荷也属于疲劳载荷。

表８车体静载荷工况叠加对比

如果在侧缓冲饼或车钩缓冲器高度施加２０００

ｋＮ纵向压缩载荷，车体向下弯曲：２０００ｋＮ＋

１．３×（ｍｌ＋ｍ２）×ｇｌ

ＵＩＣ５６６

如果在“ａ”牵引座或“ｃ”法兰承载面施加１５００

ｋＮ纵向拉伸载荷，车体向下弯曲：ｌ５００ｋＮ＋

１．３×（ｍｌ＋ｍ２）×ｇ

缓冲饼和／或车钩高度压缩载荷－Ｉ－（舰＋ｍ２）×

ｇＩ

ＥＮ１２６６３缓冲饼和／或车钩高度压缩载荷＋ｍｌ×ｇＩ

车钩区域拉伸载荷＋（ｍｊ＋ｍ２）×ｇ；

车钩区域拉伸载荷＋ｍｌ×ｇ

压缩载荷＋ａ×ｍ１×ｇ（ｄ——枕簧为螺旋弹簧

ＪＩＳＥ７１０５—１９８９

时取１．３。为空气弹簧时取１．１）

车钩区域压缩载荷＋（ｍｌ＋ｍｚ）×ｇＩ

车钩区域压缩载荷＋ｍｌ×ｇＩ

ＪＩＳＥ７１０６—２００６

车钩区域拉伸载荷＋（ｒｅｘ＋ｍ２）×ｇ｝

车钩区域拉伸载荷＋ｍｌ×ｇ

袭９车体疲劳载荷对比

运用条件载荷：Ｆ￡＝１．２×（ｍ１＋ｌ＂ｎ４）×ｇ

式中；ｍ－工作状态下的车体质量；

ＵｌＣ５６６ｍ。有效载荷，规定如下：每座位１人，

侧走廊和连廊区域每平方米２人，每个公务间２

人，行李间每平方米３００ｋｇ

横向

Ｐ—Ｉ类

Ｐ－Ⅱ类Ｐ－Ⅲ类Ｐ－ＩＶ类Ｐ＿Ｖ类

机车客车

士０．２９士０．１５９

垂向

ＥＮ１２６６３

Ｐ—Ｉ类

卜Ⅱ类Ｐ一Ⅲ类Ｐ一Ⅳ类Ｐ－Ｖ类

机车客车

（１士０．２５）ｇ（１士０．１５）ｇ（１士Ｏ．１５）９６

注：ｂ对于在槽形轨上运行的车辆，推荐加速度增加

２０％。

ＪＩＳＥ７１０５—１９８９无规定

横向：士０．１５９

ＪＩＳＥ７１０６－２００６垂向：枕簧为金属弹簧时士０．１５９，为空气弹簧时

土０．０５９

４．１０气密强度载荷

车体气密载荷对比见表１０。一般采用气密结构的车体，以较高速度运行时才考虑气密载荷。从世界各国的线路条件看，Ｅｔ本因国土地形的影响，线路经过的隧道较多，其他国家则相对较少。ＵＩＣ５６６中的国际联运客车运行速度不高，车体多为非气密结构，因

国外轨道客车车体强度主要标准对比分析阎锋７

此，对气密载荷的规定为待定。虽然ＥＮ１２６６３中的一些车体为气密结构，但由于隧道较少，也没有做强制规定。但在日本，对新干线车辆的气密强度评价是不可缺少的。］ＩＳＥ７１０５—１９８９中给出了气密载荷的计算公式，该公式是根据东海道新干线的试验数据拟合的。近几年，正值新干线路网扩大，受隧道面积扩大、车体断面面积变化和车辆提速等影响，发现产生的压力与此公式计算的不同。因此，ｊｉｓＥ７１０６中规定，气密载荷应根据具体车辆的实际运用情况，由当事双方商定。

表１０车体气密载荷对比

Ｕ１Ｃ５６６待定

在下列环境下可能会产生重要的空气动力载

荷：

（１）列车高速通过，

（２）隧道运行；

ＥＮｌ２６６３

（３）暴露在强侧风下

运营商和设计者应考虑这些载荷来源的相关

性，如有必要，应制订出反映这些载荷影响的合

适的表示方法供分析用

Ｐ一［３８０×（羔）２＋２０卜ｓ咄ｓ

］ＩｓＥ７１０５—１９８９

式中：Ｐ——试验压力，Ｐａ，

ｙ——最高运行速度．ｋｍ／ｈ

为了消除高速运行的车辆出入隧道及在隧道

内运行因车内压力变动而引起耳朵的不适，车体

一般采用气密结构。出入隧道及在隧道内运行

ｊＩＳＥ７１０６—２００６

所承受的气密载荷，有时会被作为疲劳载荷考

虑。作为疲劳载荷考虑时，载荷条件、重复次数

及使用材料的疲劳强度由当事双方商定

４．１ｌ振动模态

振动试验对比见表１１。ＵＩＣ５６６推荐了获得车体振动特性的途径，规定了技术要求。Ｂｓ标准规定了试验方法，而ＥＮ１２６６３则规定了技术要求。

表１１振动试验对比

推荐通过在工作状态下完全装备好的客车或

ＵＩＣ５６６车体结构上进行试验来调查振动特性。车体的

固有频率应与通过转向架传递的频率不同

（１）车体

完全装备好时，车体的周有振型应与悬挂系统

频率充分隔离（或解耦），以避免在任何速度、车

辆载荷或悬挂条件下出现不受欢迎的响应

ＥＮｌ２６６３

（２）设备

设备安装在安装座上。在所有运用条件下，其

固有振型应与车体和悬挂系统的振动模态充分

隔离（或解耦），以避免出现不受欢迎的响应

规定了弯曲固有频率测量方法和扭转固有频

ｊｌＳＥ７１０５—１９８９

率测量方法

规定了弯曲固有频率测量试验和扭转固有频

ＪＩＳＥ７１０６－２００６

率测量试验项目５试验方法对比

试验方法对比见表１２。各个标准的试验方法基本上是一样的，包括试验条件、试验数据的获取方式和试验程序等。ＵＩＣ５６６中有专门的章节介绍试验方法，比较详细。ＥＮ１２６６３中仅在强度验证试验要求一节中对试验方法有提及，只涉及到一些纲领性的内容，比较笼统。］ＩＳＥ７１０５—１９８９和］ＩＳＥ７１０５－２００６均为试验方法标准，因此，介绍得非常详细。ＪＩＳＥ７１０６－２００６主要规定了试验项目和试验方法的确定原则，介绍了通常需要进行的静载荷试验项目，并提出了关于车体疲劳强度试验的见解。ＪＩＳＥ７１０６—２００６中未规定冲击试验。

６评定标准对比

６．１材料许用应力

材料许用应力对比见表１３。对于静强度，这几个标准均按屈服极限进行评定。ＵＩＣ５６６中对焊缝和非焊缝区进行了区分，虽然ＥＮ１２６６３和ＪＩＳ标准中没有特别注明焊缝区和非焊缝区的区别，但考虑到焊缝区域材料的性能参数会发生变化，因此，在这一方面各个标准是一致的。另外，ＵＩＣ５６６中还针对钢材提出了许用应力可用强度极限除以安全系数的方法获得。对于疲劳强度，ＵＩＣ５６６中按运用载荷许用应力评价，ＥＮ１２６６３与ｊＩｓＥ７１０６的规定基本一致，材料的疲劳性能和评价方法均由当事双方协商确定。］ＩＳＥ７１０５—１９８９规定，疲劳强度用疲劳极限或时间强度评定。

６．２强度评价

强度评价对比见表１４。ＵＩＣ５６６和］ＩＳＥ７１０５—１９８９中明确规定了静载荷和运用／疲劳载荷工况的评价方法，ＥＮ１２６６３和ｊＩＳＥ７１０６中静载荷工况的评价方法很明确，但疲劳载荷工况的评价方法则由当事双方商定。另外，ｊＩＳＥ７１０５－１９８９中对３点支承工况没有明确的应力评价标准，实际应用中按应力不得超过材料的屈服极限或弹性极限进行评价。

６．３刚度评价

刚度评价对比见表１５。所有标准中对刚度的要求均体现为完全整备好的车体的固有频率，要求避免不可接受的动态响应出现，也就是刚度的限值要保证乘坐舒适度。对车体结构的刚度和固有频率并没有给出具体数值规定，这是因为固有频率会随质量、刚度和支承条件而改变。’车体结构试验与实际运行时，质量和支承条件并不相同，并且刚度方面多少也有些变化，

８国外铁道车辆第４７卷第１期２０１０年１月

表１２试验方法对比

总则介绍试验目的、试验实施方式和试验分类

超常载荷和运用载荷

规定试验条件、应变片粘贴区的选取原则和测量项目。规定车钩和／或缓冲饼区域压缩载荷、车钩区域拉伸载荷、端墙区域压缩载荷、垂向载衙、垂向与纵向载倚叠加试验、复轨试验、运用载荷试

试验

验载荷的作用位置和作用方式，以及评价标准

ＵＩｃ５６６

冲击试验规定测量项目、试验方法、步骤和评价标准

完全装备好的车体的动态识别ｎ『通过模态分析或频谱分析实现。分析用下识别或表征车体在振动试验

５Ｈｚ～４０Ｈｚ频率范围的振动模态。车体的固有频率应与通过转向架传递的频率不同气密强度待定

目标介绍试验的具体目标和试验项目

验证载荷试验规定试验工况、试验条件、应变片粘贴区的选取原则和测量项目

运用或疲劳载荷试验

规定如果计算包含了严重的不确定性或者无车体或结构件性能参数，应对承受动态载荷的车体ＥＮ１２６６３

或结构件进行疲劳试验，并介绍了３种试验方法

规定如果认为有必要，可以进行振动试验。应在准备用于运营的完全装备好的车辆上进行振动振动试验

特性测试。但是，运营状态下的响应町以通过对车体结构试验结果进行适当的计算来预测

试验用于证明车辆在正常的调车冲击下，仍能完全可用。该试验为可选项，应根据运营商的要冲击试验

求进行试验

详细规定了车端压缩载荷试验、垂向载荷试验、扭转试验、３点支承试验、弯曲固有频率测量试验、扭转固有频率浏量试验和ＪＩＳＥ７１０５－１９８９

气密强度试验方法

ＪＩＳＥ７１０５—２００６与ＪＩＳＥ７１０５—１９８９基本相同，增加了一些规定

试验项目和试验方法南当事双方商定。规定了通常需要进行的静载荷试验项目，试验项目和方法按ＪＩＳＥ７１０５—２００６规定ＪＩＳＥ７１０６－２００６执行。规定车体疲劳强度试验一般不用实物大小进行试验，但有应该确认疲劳强度的部分时，应制作代表该部分的局部模型进行疲劳试验。实施疲劳试验时，受试体的大小、试验方法和评价方法由当事舣办商定

表１３材料许用应力对比

材料的许用应力用材料屈服极限（以或乱２）与安全系数Ｓ的商计算。对于钢材，许用应力可以用材料强度极限（ｏｈ）与安全系数Ｓ的商计算。安全系数Ｓ取值如下

材料极限超常载荷运用载荷

ＵＩＣ５６６

无焊缝区焊缝区无焊缝区焊缝区

邸

（适用于钢）１．５２．２’

以或ｄｏ．２１．Ｏ１．１１．５１．６５

材料的静态极限性能应取材料规范给出的最小弹性／屈服极限和强度极限。试验应力评价，对静强度于屈服或弹性极限，安全系数可取ｌ；对于强度极限。安全系数通常取１．５，但在满足相关条件时，

强度极限安全系数可降低，降低数应由运营商和设汁者商定

ＥＮ１２６６３材料存疲劳载荷作用下的件能．如果有现行的欧洲或围际标准．或同等级别的代用资料，按标准

执行。设计者应收集或通过适当的试验获取适用于其应用的验证数据。运营商和设计者应就这疲劳强度

些采用的数据达成一致

计算方法分疲劳极限法和累计损伤法２种

静强度屈服极限或弹性极限

ＪＩＳＥ７１０５—１９８９疲劳极限

疲劳强度

由加载频次确定的时间强度

静强度试验条件下的实测应力，按屈服极限评定。对于强度极限安全系数，由当事双方商定

ＢＳＥ７１０６—２００６

材料在疲劳载荷作用下的件能。如果有现行的日本工业标准、国际标准、或其他等同标准，按标疲劳强度准执行。设计者应收集可利用的适合于结构体材料的数据，包括疲劳强度的评价方法，与订货者

进行协商

所以固有频率也就不同。因此，采用车体结构的固有频率是不能评价舒适度的。但是，通过比较同类车车体结构的固有频率或刚度，也可以得出一些有意义的结论。

７国内客车强度标准现状

国内现行的客车强度标准有ＴＢ／Ｔ１３３５－－１９９６《铁道车辆强度设计及试验鉴定规范》、ＴＢ／Ｔ１８０６—２００６＜＜铁道客车车体静强度试验方法》和《２００ｋｍ／ｈ及以上速度级铁道车辆强度设计及试验鉴定暂行规定》，无专门针对城轨车辆的强度标准。

ＴＢ／Ｔ１３３５—１９９６和ＴＢ／Ｔ１８０６－－２００６适用于标准轨距常速客车。ＴＢ／Ｔ１３３５－－１９９６规定了试验工况和评定标准。试验工况包括纵向压缩载荷、纵向

国外轨道客车车体强度主要标准对比分析阎锋９表１４强度评价对比

对于纵向压缩载荷工况、纵向拉伸载荷工况、垂

向载衙１＝况、复轨工况和纵向载荷与垂向载荷叠ＵＩＣ５６６

加Ｊ二况．应力不得超过超常载荷许用应力。对于

运用载荷工况，应力不得超过运用载荷许用应力

对于纵向压缩载荷工况、纵向拉伸载荷工况、垂

向载荷上况、抬车上况、失衡抬车工况和纵向载荷ＥＮ１２６６３与垂向载荷叠加工况，应力不得超过静强度许用

应力。对丁疲劳载荷工况，材料性能和评价方法

由当事双方商定

对于垂向载荷试验、车端压缩载荷试验，应力不

得超过材料的屈服极限或弹性极限。对于３点支

承试验，不应产生永久变形或塑性屈曲。对了二扭ＪＩＳＥ７１０５－１９８９

转试验，应力不得超过材料的疲劳极限。对于气

密强度试验，应力不得超过由加载频次确定的时

间强度

对于纵向压缩载荷工况、纵向拉伸载荷工况、垂

向载荷１二况、３点支承工况和纵向载荷与垂向载

荷叠加＿ｒ：况，试验应力不得超过材料的屈服极限。ＪＩＳＥ７１０６－２００６对于扭转试验，评价方法南当事双方商定。对于

气密强度试验，订货者与设计者应事先商定气密

载荷正压和负压的大小及各值的重复次数、使用

寿命期限及疲劳强度的评价方法

表１５刚度评价对比

工作状态下的车体落在转向架上，在所有条件ＵＩＣ５６６下，其同有频率应不同于转向架的蛇行运动频率

和点头频率，以便在整个速度范围内不出现共振

刚度限值应确保车体保持在要求的空间包络线

内，避免不ｎ，接受的动态响应出现

要求的刚度值可用指定载荷下的允许变形或最ＥＮ１２６６３

低振动频率来规定。该要求适用于整个车体，或

具体的部件、分组件

任何额外的具体要求应由运营商和设计者商定

ＪＩＳＥ７１０５－１９８９无条款规定

车体刚度应保持在整列车运用中，使乘坐舒适

ＢＳＥ７１０６－２００６度不会因外力产生的共振等而发生明显下降的范

围

拉伸载荷、垂向载荷、扭转载荷和顶车载荷工况，采用第一工况最大可能合成应力不得大于材料第一工况许用应力，及顶车合成应力不得大于所用材料屈服极限进行强度评定。垂向弯曲刚度和扭转刚度只规定了推荐值，不是强制性的。ＴＢ／Ｔ１８０６－－２００６是一个试验方法标准，规定了ＴＢ／Ｔ１３３５－－１９９６中对应工况的具体试验方法，并增加了端墙事故载荷工况和模态试验，但这２项不是强制性规定，是否进行这２项试验需由制造厂家和用户协商。

（（２００ｋｍ／ｈ及以上速度级铁道车辆强度设计及试验鉴定暂行规定》适用于２００ｋｍ／ｈ及以上速度级铁道车辆，其内容与ＵＩＣ５６６基本相同，只是对车钩区域压缩载荷和拉伸载荷进行了改动（压缩１５００ｋＮ、拉伸ｌ０００ｋＮ），以及增加了少许规定。８客车强度标准的发展趋势

ＥＮ１２６６３除在欧盟和欧洲自由贸易联盟应用外，在其他地区或国家也有较广泛的应用。前面的对比分析表明，ＥＮ１２６６３适用的地域范围仅次于ＵＩＣ５６６，但涵盖的车辆范围却最广。ＥＮ１２６６３中关于Ｐ—Ｉ类车辆的结构要求与ＵＩＣ５６６的国际联运客车相比大同小异。我国《２００ｋｍ／ｈ及以上速度级铁道车辆强度设计及试验鉴定暂行规定》的车体强度要求与ＥＮ１２６６３中关于Ｐ—Ｕ类车辆的要求也类似，只是个别试验工况和载荷取值方面存在少许差异。ＴＢ／Ｔ１３３５—１９９６规定的工况较少，这些工况在ＥＮ１２６６３中均有与之对应的工况。虽然纵向载荷（压缩１１８０ｋＮ、拉伸９８０ｋＮ）比ＥＮ１２６６３中的规定值小，但材料的安全系数取值较大，又采用最大可能合成应力进行评定，与ＥＮ１２６６３中的Ｐ—Ｉ类车辆比较，根据车体结构各部位主要承受的载荷不同，某些部位的强度要求更苛刻，而某些部位的强度要求则稍低一些。

我国干线客车在现有结构的基础上，只要对端墙区域结构稍加改进（以适应端墙区域压缩载荷要求，ＴＢ／Ｔ１８０６－－２００６中已将端墙区域压缩载荷工况列为推荐工况），更换车体主要部位材质，完全能满足ＥＮ１２６６３关于Ｐ－Ｉ类车辆的强度要求。在今后一段时间内将获得大发展的城市轨道车辆也越来越多地向ＥＮ１２６６３靠齐。日本在制定ＪＩＳＥ７１０６—２００６时，也尽可能地采用了ＥＮ１２６６３中规定的与客车相关的事项。种种迹象表明，ＥＮ１２６６３将在世界范围内得到更广泛地应用。

９结论与建议

通过上面的对比分析，可得出如下结论：

（１）车辆的用途、运营环境和运营管理决定车体的强度要求；

（２）ＵＩＣ５６６适用的地域范围最广，ＥＮ１２６６３适用的车辆范围最广；

（３）ＵＩＣ５６６和ＥＮ１２６６３对同类车体的强度要求高于ＪＩＳＥ７１０５和ｊＩｓＥ７１０６。ＵＩＣ５６６与ＥＮ１２６６３中Ｐ－Ｉ类车辆的强度要求基本一致，但在静载荷工况叠加方面，ＵＩＣ５６６比ＥＮ１２６６３要求高，参与叠加的垂向载荷ＵＩＣ５６６考虑了动荷系数；

（４）ＥＮ１２６６３将在世界范围内得到更广泛地应用。

结合我国的线路条件、运营管理和车辆现状，提出如下建议：

（１）高速动车组设计采用ＥＮ１２６６３中Ｐ一Ⅱ类车

１０国外铁道车辆第４７卷第１期２０１０年１月文章编号：１００２—７６１０（２０１０）０１—００１０—０４

Ｄｅｓｉｒｏ干线区间电动车组

ＨａｒｒｙＨｏｎｄｉｕｓ（英）

摘要：介绍了Ｄｅｓｉｒｏ干线电动车组的主要结构特点和技术参数。

关键词：电动车组；结构；德国

中图分类号：Ｕ２７１文献标识码：Ｂ

ＤｅｓｉｒｏＲｅｇｉｏｎａｌＭａｉｎＬｉｎｅＥＭＵｓ

ＨａｒｒｙＨｏｎｄｉｕｓ（Ｕ．Ｋ．）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＤｅｓｃｒｉｂｅｄａｒｅｔｈｅｍａｉｎｓｔｒｕｅｔｕｒｅｆｅａｔｕｒｅｓａｎｄｔｅｃｈｎｉｃａｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆＤｅｓｉｒｏｒｅｇｉｏｎａｌＭａｉｎＬｉｎｅＥＭＵｓ。

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＥＭＵ；ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ；Ｇｅｒｍａｎｙ

２００８年１２月，ＴｒａｎｓＲｅｇｉｏ德国地方铁路有限公司将要接管美因茨一科布伦茨一科隆线路的客运业务，利用从ＡｎｇｅｌＴｒａｉｎｓ国际公司租赁的１６列Ｄｅｓｉｒｏ干线电动车组运载旅客。这些车辆是根据２００７年３月签订的最多可达８４列车、总额为７０００万欧元的合同，由位于于尔丁根的西门子公司生产的。

第一列３辆编组的电动车组为ＥＴ４６０型中的ＥＢＡ类车，在交付之前正在韦格贝格一维尔登拉特进行试验。

２００６年６月，西门子公司宣布，Ｄｅｓｉｒｏ干线车辆将建成为西门子区间动车组的模块化平台，当初只是和运营商签订了合同而已，但现在运营商要负责日益增长的跨德国区域的铁路客运业务。西门子公司需要发展新型列车，因为德国联邦铁路（ＤＢ）不允许供货商出售基于既有Ｓ－Ｂａｈｎ车的电动车组给运营竞争对手。

收稿１３期：２００９—０５—０９

辆的强度要求；

（２）城轨车辆根据其用途，按ＥＮ１２６６３中Ｐ一Ⅲ类、Ｐ一Ⅳ类和ｐＶ类车辆的强度要求设计，其中纵向压缩载荷可由当事双方商定（这在欧洲为惯例）；

（３）干线客车设计目前仍沿用ＴＢ／Ｔ１３３５—１９９６，但应考虑向ＥＮ１２６６３中Ｐ－Ｉ类车辆靠齐的可行性。

参考文献：

［１］ｕＩｃ５６６，Ｌｏａｄｉｎｇｓｏｆｃｏａｃｈｂｏｄｉｅｓａｎｄｔｈｅｉｒｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ［ｓ］．

与阿尔斯通公司的ＣｏｒａｄｉａＬｉｒｅｘＣｏｎｔｉｎｅｎｔａｌ车和庞巴迪公司即将出厂的Ｔａｌｅｎｔ２车相比，Ｄｅｓｉｒｏ干线动车组是符合最新ＴＳＩ耐碰撞标准的、非常灵活的模块化列车，很容易适应特殊应用场合。今后，通过改造它还可以适应不同的需求，避免过高的定制设计工程化成本，使得车辆租赁公司认为它是一款相对标准化的产品，从而提升了该车的吸引力（图１）。

不同于其他竞争对手，西门子的新设计完全是基于单车，不再采用铰接式转向架。这使得西门子获得了给比利时国营铁路（ＳＮＣＢ）提供３０５列电动车组的订单，Ｄｅｓｉｒｏ干线的设计原理很好地满足了比利时国营铁路单位车长的座位数量要求。表１为主要供货商。

此外，Ｄｅｓｉｒｏ干线动车组可以适应３种典型站台高度；５５０ｍｍ、７６０ｍｍ或９００ｍｍ，还能适应２种标准的车门入口高度：距轨面分别为６００ｍｍ和８００ｍｍ。

［２３ＥＮ１２６６３；２０００。Ｒａｉｌｗａｙａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ－－Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆｒａｉｌｗａｙｖｅｈｉｃｌｅｂｏｄｉｅｓ［ｓ］．

［３］ＪＩＳＥ７１０５—１９８９（铁道车辆车体结构静载荷试验方法》［ｓ］．

［４］ＪＩＳＥ７１０５—２００６（铁道车辆车体结构静载荷试验方法》［Ｓ］。

［５３ＪＩＳＥ７１０６－２００６（铁道车辆——客车车体结构通用要求》［Ｓ］．

［６３ＴＢ／Ｔ１３３５－－１９９６（铁道车辆强度设计及试验鉴定规范》［ｓ］．

［７３ＴＢ／Ｔ１８０６－－２００６（铁道客车车体静强度试验方法》［Ｓ］．

［８］《２００ｋｍ／ｈ及以上速度级铁道车辆强度设计及试验鉴定暂行规定》［Ｓ］．

栾平景校

国外轨道客车车体强度主要标准对比分析

作者：阎锋， YAN Feng

作者单位：青岛四方车辆研究所有限公司,研究试验部,山东,青岛,266031

刊名：

国外铁道车辆

英文刊名：FOREIGN ROLLING STOCK

年，卷(期)：2010，47(1)

被引用次数：0次

参考文献(8条)

1.UIC 566.Loadings of coach bodies and their components

2.EN 12663-2000.Railway applications--Structural requirements of railway vehicle bodies

3.JIS E 7105-1989.铁道车辆车体结构静载荷试验方法

4.JIS E 7105-2006.铁道车辆车体结构静载荷试验方法

5.JIS E 7106-200

6.铁道车辆--客车车体结构通用要求

6.TB/T 1335-1996.铁道车辆强度设计及试验鉴定规范

7.TB/T 1806-2006.铁道客车车体静强度试验方法

8.200 km/h及以上速度级铁道车辆强度设计及试验鉴定暂行规定

相似文献(9条)

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子模型法是有限元法的一项高级分析技术，在有限元分析中有着非常广泛的应用价值。子模型法在解决复杂应力应变问题时具有高效率和高精度的优点，但其分析步骤繁琐，过程比较复杂，在实V际应用中容易出现操作错误。为了使其在车辆强度计算中得到推广，本文通过对某型铁路货车车体的强度分析，针对货车车体结构的特点，运用子模型法完成了对其关键部位的精细分析，并就其使用方法和特点作了研究。ANSYS提供的子模型技术是在整体模型的分析结果的基础上，通过模型切割截取关键部位模型，并对局部区域重新划分更精细的网格，施加该局部区域模型实际承受的外载荷和边界条件，并把整体模型在切割边界上的位移作为位移强制载荷施加到局部模型的边界上，重新进行分析求解，从而获取局部区域模型上更精确的结果。

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标准化是一项综合性的技术基础工作，是组织现代化生产和进行贸易的技术准则，是科学管理的重要组成部分。随着我国高速铁路的发展，时速200公里及以上速度级动车组技术的引进，铁路标准化在加快铁路装备现代化和装备制造业现代化的进程上起到越来越重要的作用。目前我国动车组车体结构强度设计主要是参照国外的相关规范，尽管这类规范对我国动车组车体设计起到了促进作用，但由于各国实际运营及线路情况存在一定的差距性

，使得设计中难免存在一些不完善的因素。因此以国外设计规范为基础，制定出符合我国国情的动车组设计规范具有重大意义。

本文以CRH5的头车作为模型车，并对模型的正确性进行了验证。通过对比分析欧洲高速客车车身结构要求标准EN12663、日本高速客车车体设计通则JIS E7106以及我国《200 km/h及以上速度级铁道车辆强度设计实验鉴定暂行规定》之间的异同，并对不同标准规定的纵向载荷工况、垂向载荷工况、纵向与垂向载荷组合工况、空气动力载荷工况进行计算分析，初步给出了我国动车组车体强度设计规范的建议。

5.期刊论文安荣.AN Rong大型客车紧急制动强度分析-机电工程2007,24(6)

在大量调研的基础上,结合全承载式客车的特点,建立了某款双层客车车体结构的有限元模型和这种钢板弹簧悬架客车在制动载荷时的模拟.紧急制动是客车常见的工况,利用有限元分析方法,对双层客车在紧急制动和静态弯曲工况下的车身骨架强度进行了详尽的分析比较,为了确定客车应力分布情况,同时得出了制动载荷对车体强度的影响因素.

6.学位论文曹玲玲高速列车车体设计规范的分析与研究2007

在高速铁路技术中，高速客车占有十分重要的地位，因而高速客车车体强度设计标准及试验规范的研究也就成为不可缺少的一个重要组成部分。目前高速列车在我国尚处于消化、吸收再创新阶段，对高速列车车辆强度设计的评定标准仅有《200 km/h及以上速度级铁道车辆强度设计试验鉴定暂行规定》，显然，这对我国高速列车设计来说是远远不够的。所以分析与研究我国高速列车车体结构的设计规范是非常有意义的。

车体设计是高速列车研究的一个重要组成部分，高速列车车体在运行过程中，不但要把牵引力和制动力传递给车钩，而且还要承受各种设备载荷以

适合我国线路条件和运用条件实际情况的设计规范以及评定标准。

本论文通过对比分析欧洲高速客车车身结构标准EN12663、日本高速客车车体设计通则JIS E7106与我国(200 km/h及以上速度级铁道车辆强度设计试验鉴定暂行规定》之间的异同，提出关于我国高速列车车体强度设计规范的建议，并给出了一个基于此建议的车体强度计算工况表。

7.期刊论文曾祥坤.赵俊杰.ZENG Xiang-kun.ZHAO Jun-jie基于ANSYS的青藏客车车体强度分析-铁道机车车辆

2006,26(3)

使用大型通用计算机辅助工程软件ANASYS,对青藏客车车体进行了分析计算,给出了车体结构模型的建立、离散及在各种工况下的计算机模拟,经过计算结果分析表明,该车车体在各种工况载荷作用下,满足《铁道车辆强度设计及试验鉴定规范》的规定.

8.期刊论文孙丽萍.朱丽.王慧玲箱形结构在不锈钢高速客车车体中的应用-铁道车辆2004,42(3)

文章提出了将箱形结构应用到不锈钢车体中的设计思想,给出了设计方案,并对其进行了分析计算.分析结果表明:箱形结构能大大提高车体的抗弯、抗扭刚度,提高车体强度,并使结构受力更加合理,能充分发挥材料的潜力.

9.学位论文王玉艳准高速客车发电车车体轻量化研究2005

减轻车辆自重不仅可以节省材料，而且能够提高整车的动态性能和经济性。本文主要针对准高速客车发电车车体进行轻量化研究。

本次设计将参数化方法引入车体结构有限元分析的全过程，以ANSYS软件为平台，从前处理入手，利用APDL语言实现了车体结构的参数定义、参数化几何建模和参数化有限元模型的建立。并按强度规范的要求，详细分析了各载荷工况下车体结构的应力和变形。分析计算结果表明：该车钢结构变形协调，应力分布合理；局部高应力区有应力集中现象；低应力区有一定的强度储备。

为了实现车体的轻量化，选取车体钢结构的重量为目标函数，以车体主要型材的截面参数为设计变量，选择材料的许用应力为约束条件对车体进行了优化设计。优化后对车体强度和刚度进行校核，以检验优化结果的合理性，确保车体质量在性能满足要求的前提下显著降低。优化结果表明：车体总质量减少811.3kg，车体自重减轻了8.4﹪，强度和刚度仍能满足要求。

使用模态分析技术研究了轻量化前后车体的动态性能，提取车体前二十阶模态。从模态振型中可以看出，轻量化前后车体钢结构能满足车体动态特性要求。

本次研究的结果可以为准高速客车车体的设计提供参考。

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