国外轨道客车车体强度主要标准对比分析_阎锋
轨道车辆材料及其接头强度评估方法对比及优化建议
届蕊生产应用轨道车辆材料及其接头强度评估方法对比及优化建议许保磊，赵文平，杜飞，李影，杜建强，王顺（唐山机车车辆有限公司，河北唐山063035）摘要：国内外标准对母材、热影响区、焊缝静强度与疲劳强度评估方法不同，文中对各标准进行了对比。
各标准均存在问题，未规定点焊接头的强度；及确规定冷作焊接接头的强度;实际焊接接难以准中的焊接接对号入座;未规定接位置的载荷，外;规定异种金属焊接接母用应力的值，通常一种焊丝用于所种金属焊接的实际，全焊金属、两侧母强系多样化;未焊焊缝常焊透焊，角焊缝、塞焊、槽焊核对应节点的主应力是焊缝/j的许用应力，焊寸、剪应力和。
根据，了％关键词：母材；热影响区；焊缝；静强度；疲劳中图分类号：TG4070前言随着轨道交通事业的快速发展，EN12663-1-2010《Railway applications-structurat requirements of railway vehicte bodies-pari1:locomotives and pasenger rolling stock(and alternative method for freighi wagons)》〔口，AWS D1.1/D1.1M-2015《Structuel welding codesteer a2*，UID566-1990《Loadings of coach bodies and theie component:JIS E7106-2018《Rolling stock-gen-eWaa equiemenisofoaWbods siuoiu esfoWpa s engeW car》⑷主机厂的应用越来％准对于强度、强的规定同，与TB/T3451—2016《动车组车体结构强及试验》［5］和TB/T3550.1—2019《机车车辆强度设计及定规1部分：别，了和对比分析准，对结构设计具要意义％1材料强度评估方法对比13UID566UID566规定了考核静强度的超常载荷和考核疲收稿日期：2020-10-03do::10.12073/j.hj.20201003001强度的运用载荷。
基于MSC.Nastran车身强度优化分析
基于MSC.Nastran车身强度优化分析高晓庆廖世辉闫立志陈建华长安汽车股份有限公司汽车工程研究院基于MSC.Nastran车身强度优化分析Strength Analysis for Body In White Based on MSC.Nastran高晓庆廖世辉闫立志陈建华长安汽车股份有限公司汽车工程研究总院CAE工程所，重庆，401120摘要：研发中的试制车辆在道路试验过程中通常会出现开裂等问题。
在设计过程中需关注车身的强度。
CAE通过强度分析模拟路试中极限工况，找出风险区域，提供结构优化方案，提高车辆性能，避免车辆在实际使用中出现开裂的质量问题，保证车辆的正常使用。
本文针对开裂问题进行结构优化。
关键词：白车身；强度； CAEAbstract: Threr are cracks in working process usually .That is the reason why we should pay attention to the BIW strength in design. We can find the reason taht caused crack using CAE simulation. In this paper, we do the cases to solve probelem using strength analysis of MSC.Nastran in auto structure design.Key words: body in white; strength ;CAE1引言车辆研发需要进行试制车辆的道路试验，重点考察设计车辆的性能。
设计要求在路试中车身不可以出现开裂。
CAE通过车身强度分析可模拟试制车辆在道路试验中的多种极限工况，找出风险区域，提供解决方案。
因此车身的强度分析对于整车的正常使用有非常重要的作用。
本论文主要是针对路试中开裂的问题进行白车身多种极限工况下的强度分析，进行结构优化，解决开裂问题。
铁路平车车体强度计算方法对比分析
铁路平车车体强度计算方法对比分析齐双强\卢瑜挺\付强小\孙飞云' 张国荣2(1.包头北方创业有限责任公司，内蒙古包头014032; 2.路通弹簧有限公司，内蒙古包头014032)摘要：以某通用平车车体强度计算为例，对比分析俄罗斯及我国铁路货车车体强度规范中的计算方法与评定标准，为车体结构设计和强度分析提供可靠的理论依据。
分析结果表明，俄罗斯的车体强度设计规范所考虑的基本载荷与载荷组合情况较我国的车体强度设计规范所考虑的完整、全面。
采用我国的车体强度设计规范计算出的结果更为保守些。
关键词:铁路平车;车体强度;计算方法中图分类号:TP 391.9 文献标志码:B 文章编号：1002-2333(2018)03-0128-03 Contrastive Analysis on Strength Calculation Method of Railway Flat CarQI Shuangqiang ,LU Yuting ,FU Qiangxiao ,SUN Feiyun ,ZHANG Guorong(1. Baotou Beifang Chuangye Co.,Ltd.,Baotou014032, China;2.Lutong Spring Co.,Ltd.,Baotou014032, China) Abstract: Taking the strength calculation of a general flat car as an example,the calculation method and evaluationstandard of the strength specification about Russian and Chinese railway freight cars are compared and analyzed to provide a reliable theoretical basis for structural design and strength analysis of vehicle body.The results show that the combination of basic load and load considering the design specification of Russian body strength is more complete and comprehensive than that of China's body strength design.Calculated results using China's body strength design specification is more conservative.Keywords：railway flat car;body strength;calculation method0引言国外铁路货车强度设计和试验规范有北美铁路协会 AARM—1001《货车设计制造规范》（以下简称“AAR规 范”)、GOST《俄罗斯交通部1520mm轨距铁路(非自行)车 辆计算和设计规范》（以下简称“GOST规范”)、国际铁路 联盟规程UIC 577《货车应力》及欧洲EN 12663《铁路车辆 车体结构要求。
国内外铁路货车车体强度设计与试验标准的分析与研讨(待续)
作者简介：田葆栓（１９６６一），男，高级工程师（教授级）。
・２６・
万 方数据
国内外铁路货车车体强度设计与试验标准的分析与研讨
田葆栓
补充规定。笔者建议，对于万吨及以上编组列车的 第一工况、第二工况的纵向载荷标准，关键件的疲劳 试验、线路试验的试验条件和试验方法等应积极研 究借鉴国外先进标准，并根据我国的实际运用工况 进行修订，以适应我国铁路货车的发展。
表１
ＴＢ／Ｔ １３３５－－１９９６中与货车车体结构有关的载荷及评定
注：一。为材料屈服极限。
２．２
ＡＡＲ标准《货车设计制造规范》Ｍ一１００１ 北美铁路协会ＡＡＲ是非营利性技术协会，其成
（２）针对铁路运营商的联运规则和设备制造商的 标准手册及推荐规范，主要为装备和零部件机械性能 方面的内容； （３）针对货物装载规则，主要为铁路、国际贸易或 货主的载荷规定。 ＡＡＲ的标准（包括技术标准和检修规程）需符合 并严于ＦＲＡ（联邦铁路管理局）颁布的技术法规，主 要侧重于机械设备性能、互换性和运输标准，也包括电 气、列车通信信号等要求。各公司制定的企业标准更
作者： 作者单位： 刊名： 英文刊名： 年，卷(期)： 田葆栓， TIAN Bao-shuan 青岛四方车辆研究所有限公司,研究试验部,山东,青岛,266031 铁道车辆 ROLLING STOCK 2009,47(5)
本文链接：/Periodical_tdcl2铁路货运公司以及美国 客运公司（Ａｍｔｒａｋ）等。北美铁路协会ＡＡＲ标准包 括标准手册和建议规范，分为三大类：技术规范（Ｍ）、 一般标准（Ｓ）、推荐规范（ＲＰ）。包含３个方面的内容： （１）针对铁路运营商的联运规则，主要为装备的 使用和维护方面的内容；
２７・
万 方数据
伊朗设拉子地铁车辆轻量化碳钢车体设计
仞朗足一 个对地铁需求挝较大的国家 ． 包括德 兰 、 设托子 、 伊斯 面涂漆 法罕等大城 巾郜规划了多条地铁线路 、 伊 朗设批子 市已基本建成 ｒ 条地铁线路 ． 急需地铁年辆 我们根据业主 的要求 ． 迅速制定了技 术方 案． 通过 充分的交流沟通 最终 成功地 伊 朗 ＧＰ Ｉ Ｇ公 司签署 了地铁 车辆采购合同
●１ 辆 高度 ： ● 乍体宽 度 ：
低 合 金 耐 候俐 １ ８ ６ ０ ０ 【 ｎ ｌ ｎ （ Ｔ （ ・ Ｉ ９ ０ ０ ０ ｆ ｌ ｌ ｎ １ ）
≤３ ８ ０ ０ ａ ｒ ｍ ≤２ ６ ５ ０ ｍ ｍ
● 客 室地 板而 距 走 行 轨 顶 高 度 ： ● 乍辆 两 转 向架 中心 ： ●１ 钩 高度 ： ● 锌室 内名 义高 度 ：
７ ０ ０ ａ ｍ ｒ
图２
司机室外 勾整体玻璃钢内设 钢骨架的结 构． 主蚤ｒ ｝ １ 破璃 钢外 １ １ Ｉ 标准． 端静态纵向压缩载简为 ８ ０ ０ ｋ Ｎ． 纵 向托仲裁荷 ６ ４ ０ ｋ Ｎ 能够 （ 含钢 结构 ， 泞 ） 、 板、 挡板 、 前１ ｛ ＿ ｃ 『 玻璃 前照 灯 等 组 底 架 侧 承 受 睡 、 纵向 、 扭动等动 、 静 载 衙 作 用 车 体 咐 碰撞 安 全 性 设 汁 执 ｆ 端、 顶 棚 通过 螺 栓 搜 寒焊 进 行 连 接 Ｅ Ｎ １ ５ ２ ２ ７ — ２ ｏ ｏ ８ （ ＜ 铁路 车辆 １ 休的防撞性 要求》 ｃ — Ｉ Ｉ 相 父规定 ． 在头 １ 司 机 室外 钢± 构 坩 架 与司 机 室 外 罩之 间 的螺 栓 连 接 方 ． 可 以 底 架 前端 设有 防爬 和 耐 碰 撞 吸 能 Ｉ 元 ．使 车辆 发 生碰 掩 时 参 与吸 能 ． 嗣 ｂ ． ｅ 进 行 上 Ｆ和 前』 ｎ 删 大限度保 护乘客 的安全 为 保 Ｅ 密』 寸． ｄ 机室 玻 聃 铜 ： 装 ． 玻 璃 钢 架接 处 预 主 要性 能 指标 ： 先 涂 抹 密封 胶之 』 ｉ １ ｆ 将玻璃钢 卜 ｊ 底 川螺 俭进 行连 接 ． 玻 璃 架 ｊ １ ． 】 ． １ 列 编 组 顶棚装Ｈ １ ：Ａ Ｂ Ｃ Ｄ Ｅ
国内外铁道车辆车轴标准分析
进行 了修 订 ， 发 布 了 ＴＢ ／ Ｔ ２ ７ ０ ５ －２ ０ １ ０ 。新 标 准 等 同 采用 Ｅ Ｎ １ ３ １ Ｏ ３ —２ （ ） （ ） ９ ， 但 没有 给 出 目前 Ｌ Ｚ Ｓ ０钢 许 用 应力 ， 缺少 了该 材料 的设计 依据 。 ＡＡＲ标 准 体 系 中没 有 设 计 标 准 ， 在 ＡＡＲ（ Ｇ Ⅱ） 轮轴 分册 中给 出 了按轴 重 分 类 的车轴 结 构 ， 根 据 不 同 的轴 重 和速度 选用 相应 的轴 型 。 综上 所 述 ， Ｅ Ｎ １ ３ ｌ ０ ３ —２ ０ １ Ｏ标 准 适 用 范 围广 ， 规 定详细， 可 操作 性较 强 。从 近年 来 国内 引进 的 Ｃ ＲＨ１ 、
Ｊ Ｉ Ｓ Ｅ ４ ５ ０ １ １ ９ ９ ５适 用 于 Ｊ Ｉ Ｓ Ｅ ４ ５ Ｏ ２ １ ２ 【 ） （ ］ １
内外 车轴相 关标 准 ， 对 我 国车 轴 标 准 的改 进 和 完 善 具
有 重要 的意 义 。
ｌ 车 轴 标 准 体 系
国际铁路 比较 常用 的车 轴标 准体 系有北 美 铁道 协 会（ ＡＡ Ｒ） 、 欧洲 （ Ｅ Ｎ） 、 日本 （ Ｊ Ｉ Ｓ ） 标 准 以及 我 国 的铁 标 （ Ｔ Ｂ ） ， 各标准体系中与车辆车轴有关的具体标准见表 １ 。
ＥＮ １ ３ １ Ｏ ３ —２ Ｏ １ ０适 用 于 实 心 和 空 心 非 动 力 车 轴 ，
表 １ 车 轴 标 准
国内 原 车轴 设 计 标 准 Ｔ Ｂ ／ Ｔ ２ ７ ０ ５ —１ ９ ９ ６是 参 考
收稿 日期 ： ２ Ｏ １ ４ １ 卜２ １ 基金 项 目： 中 国铁 路 总 公 司科 技 研 究 开 发计 划课 题 （ ２ ０ １ ３ Ｊ ｏ ０ ８ Ｃ） 作者简介： 赵 雷（ １ ９ ８ ０） ， 男， 工程 师 。
客车车身结构设计与强度分析18
客车车身结构设计与强度分析摘要：随着科学技术与汽车行业的迅猛发展，对客车车身结构设计与强度要求越来越高。
车身是客车系统中至关重要的部分，也是客车的主要承载主体，在一定程度直接影响着客车的使用性能与安全。
因此，只有保证客车的强度，优化车身结构设计，才可以延长客车的使用寿命。
基于此，本文从多个角度与层面就客车车身结构设计与强度进行深入探析。
关键词：客车车身；结构设计；强度分析引言：随着社会经济的快速发展，人们对汽车的需求日益增加，为了满足让人们多样化的需求，汽车行业不断开放新品种与服务。
当前，安全、节能、环保成为了汽车工作业可持续发展的主要方向，这也对客车身结构设计与强度控制方法面临着严峻挑战。
本文在保证车身结构强度基础之上，对新能源客车车身进行优化设计，希望给相关认识提供借鉴与帮助。
1.车身的有限元计算模型现阶段，各大汽车企业对汽车也越来越重视汽车车身强度结构的设计，在保证汽车质量与性能基础之上，对车身强度效果进行设计与研究。
在汽车装配过程中，经常发生强度问题引发汽车质量，也就是说有时候客车车身结构与客车质量是相互冲突的，所以，当前对于汽车企业来说，任何保证汽车质量又达到人们满意的承受力，对客车车身强度和刚度进行合理设计是当前需要解决的重要问题【1】。
所以需要对客车制造生产过程中发生的内外结构质量问题进行深入分析，并借助生产部门的MES系统对内外结构数据进行收集与整理，还要收集装配现场的问题分布情况，并且建立车身骨架的有限元模型，要建立减少单元和结构之间的重力，还必须考量反应客车车身实际结构的重力学特点，并且收集客车结构强度与刚度的比重信息，在完成相应数据收集之后，采用折线图或者条形图的方式具体分析数据，通过对客车车身客结构数据进行全方面分析与整理处理，找出发生问题的原因，并形成相应的书面材料，为后期的调查以及其他工作提供数据支持。
图1 有限元模型二、客车载荷的处理分析车身是客车最重要的组成部分，其主要作用是承受着客车以及客车内所有的重力，目前，我国对客车车身结构设计与载荷承受力的理论研究与实践应用研究还处于发展的初级阶段，相关技术手段与系统运行还不够成熟。
国内外铁路客车制动系统标准比对
国内外铁路客车制动系统标准比对■ 王文珺 向世明 武冬生 杨大华（安特百科技术发展有限公司）摘 要：制动性能是反映铁路客车整车质量的重要项目，也是保证铁路客车安全行车的关键因素，本文选取我国与欧洲铁路客车制动系统标准，分别从客车分类、制动系统使用条件、制动系统组成以及制定系统技术要求等四个方面进行了比对分析，提出了我国铁路客车制动系统标准需要完善和修订的内容。
关键词：铁路客车，制动系统，标准DOI编码：10.3969/j.issn.1002-5944.2021.05.030Comparison of Braking System Standards between Chinese and ForeignRailway Passenger CarsWANG Wen-jun XIANG Shi-ming WU Dong-sheng YANG Da-hua（Antpedia Technology Development Co., Ltd.）Abstract: Braking performance is an important item reflecting the quality of the whole train, and it is also a key factor to ensure the safe operation of railway passenger cars. This paper selects the standards of braking system of Chinese and European railway passenger cars, compares and analyzes the classification of passenger cars, service conditions of braking system, composition of braking system and formulation of system technical requirements, and puts forward the contents that need to be improved and revised in China's railway passenger car braking system standards. Keywords: railway passenger cars, braking system, standards标准比对1 引 言铁路客车是各国交通运输系统中的重要运输工具，必须确保其使用安全，而制动性能则是反映铁路客车整车质量的重要项目，也是保证铁路客车安全行车的关键因素[1]。
高速列车车体强度计算方法对比分析
通 过 表 １的对 比分析 可 见 ： 日本标 准 ＪＳ Ｅ １ ６ ① Ｉ ７０
压 缩 力 与 最 大 垂 向载 荷
对 车钩 区域 处 的压缩 载荷 和 拉伸 载荷 取 值较 低 ， 且该 并 规 范直 接使 用 了材料 的屈 服 强度作 为 许 用应 力 ， 即安全 系数 为 １ 所 以该 标准 能 否 用 于评 估 我 国 高速 列 车 车体 ，
１ １ 垂 向最大 运 转载荷 的对 比分 析 ．
是 最 大 有 效 载 荷 。 ）
通 过对 比分 析 可 知 ： ＪＳ Ｅ １ ６在 充 分 考 虑 了空 ① Ｉ ７ ０
气 弹簧 较金 属 弹簧 能更好 的吸 收振 动等 优 点 ， 而将 因 从
０ １ ｍ ＋ 。 这 一 点 是 很 合 理 的 ； 《 ． ×ｇＸ（ ） ② 暂行 规 定 》 中说 明运用 状态 的载 荷 可能 导致 材 质疲 劳 ， 以将最 大 所 运 转载 荷 降为 １ ２ ． ×ｇ×（ ＋ ） 这一 点是 否 满足 设计 要求 ， 能否 像 ＪＳＥ７ ｏ 那 样 根 据二 系悬 挂 装 置 的不 同 Ｉ １ ６ 而 分开 考虑 ， 些都 需要 通过 试 验和 实测 证 明 。 这
１ ５ 组 合 工 况 的对 比分 析 ．
欧洲标 准 Ｅ ２ ６ Ｎ１ ６ ３和 日本 设 计 通则 ＪＳ Ｅ １ ６中 Ｉ ７ ０ 对 组合 工况 的规 定都 是车 钩纵 向压 缩／ 伸 载荷 与 最 大 拉
垂 向载荷 以及 车 钩纵 向压 缩／ 伸 载 荷 与垂 直 载 荷 ， 拉 其 载 荷叠 加情 况 如 表 ２和表 ３所 示 。我 国《 行 规 定 》 暂 与
１１ ． Ｘｇ （ ＋ｍ。 ； 在 指定 架 车 位 提升 整 车 （ Ｘ ｍ ）② ４点 支 撑 ） 其 载荷 为 １ １ （ ＋ ２ Ｔ ） 日本 标 准 ／Ｓ ， ． ×ｇＸ ｍ ｔ 。 Ｘ／。 Ｉ
轨道车辆车体有限元计算分析研究
轨道车辆车体有限元计算分析研究摘要：车体强度计算是轨道车辆车体设计的关键设计验证过程，计算分析结果可以作为证明车体设计方案合理的的有力依据，同时也为车体结构设计提供了优化设计的目标和方向，因此对轨道车辆车体设计来说有限元计算分析显得尤为重要［1］，目前轨道车辆车体计算分析主要参照《铁道车辆强度设计及试验鉴定规范TB/T1335-1996》及《地铁车辆通用技术条件－GB7928》的有关要求，本文主要通过对车体结构进行介绍说明并按照车体强度设计规范要求对车体主结构进行有限元计算分析，依据车体强度计算分析结果对车体结果设计是否合理做出评价说明。
关键词：轨道车辆；车体；强度1. 结构简介本计算研究对象采用不锈钢材质的新型地铁车辆。
不锈钢车体的外形采用鼓形断面。
车体由底架、侧墙、端墙、车顶组成。
车顶由波纹顶板、乙型梁、空调平顶等组成。
侧墙由侧墙板、侧墙立柱、内层筋板等组成。
端墙由门立柱、门横梁、端墙板、端角立柱等组成。
底架由边梁、横梁、端部牵、枕、缓等组成。
该车辆的车体主要采用符合JIS4305标准的SUS301L系列的奥氏体不锈钢，在部分的非承载结构部位也少量采用SUS304材质。
SUS301L系列的不锈钢材料具有强度刚度好、抗冲击性好、耐腐蚀、熔点高以及易于实现车体轻量化的突出优点，受到国外如日本及西欧各国轨道车辆制造业的普遍重视并已有多年运用历史，显示出较强的竞争力。
按照车辆设计目标，不锈钢车体应有较高强度，各种工况下设计应力均不超过许用应力，因而使之在规定的最大载荷下不会产生永久变形，同时在30年的设计寿命周期内不会发生早期疲劳破坏［2］。
2. 主要技术参数轴重 14 t动车转向架重量 2*6.887 t车体长度 19000车体最大宽度 2800转向架轴距 12600底架设备重量 3 t空调重量 2*0.65 t超员满员 325 人（乘客人均重量按60千克/人）3. 强度计算载荷工况3.1 静力分析计算采用大型通用有限元软件ANSYS9.0软件，按照《科教装[2001]21号》中静力分析中载荷及载荷组合工况的规定进行。
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国际联运客车
欧盟和欧洲自由贸易联盟
所有车辆 ,包括货车 、客车和机车 。
货车分为 :
F2 Ⅰ类 ,如调车无限制的车辆 ; F2 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 :
P2 Ⅰ类 ,如客车和机车 ; P2 Ⅱ类 ,如固定编组车辆 ; P2 Ⅲ类 ,如地铁和快速运输车辆 ; P2 Ⅳ类 ,如轻型地铁和重型有轨电车车辆 ; P2 Ⅴ类 ,如有轨电车车辆
(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. 3 JIS E 710521989《铁道车辆车体结构静载荷试验 方法》
J IS E 710521989《铁道车辆车体结构静载荷试验 方法》主要规定了以下条款 :
YAN Feng
( Research & Test Depart ment of Qingdao Sifang Rolling Stock Research Instit ute Co . , L td. , Qingdao 266031 ,China)
Abstract : The main st rengt h standards applied in design of railway passenger car2bodies abroad are described. The main co ntent s of t he standards are compared and analyzed. The develop ment t rend of st rengt h standards fo r railway passenger cars is pointed out .
2 各标准适用范围对比
各标准适用范围对比见表 1 。U IC 566 为国际标 准 、EN 12663 为地区或区域标准 、J IS E 7105 和 J IS E 7106 为国家标准 。从表 1 可以看出 ,U IC 566 适用的 地域范围最广 , EN 12663 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 。
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. 2 EN 12663 :2000《铁路应用 ———铁道车辆车体结 构要求》
国外轨道客车车体强度主要标准对比分析 阎 锋
3
对比内容 U IC 566
EN 12663 :2000
J IS E 710521989 J IS E 710522006 J IS E 710622006
表 1 各标准适用范围对比
地域范围
车辆范围
所有国际铁路联盟成员 ; 国际铁路联盟主要是由一些国家的铁路机构及有
综述 ·述评
1
文章编号 :100227610 (2010) 0120001210
国外轨道客车车体强度 主要标准对比分析
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 。
(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 。
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 ;
对比内容
工 作 状 态 下 的车EN 12663 相同
表 2 车辆质量定义对比
EN 12663
安装所有部件 ,完全装配好 的车 体 质 量 。包 括 水 、沙 、燃 料 、食物等的最大运营储备和 全体乘务人员质量
J IS E 710521989
710521989 计算 ,其最大有效载荷分别为 1421 5 kN 和 1181 9 kN) 。EN 12663 和 J IS E 7106 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 , EN 12663 和 J IS E 7106 对此的 规定是一致的 。U IC 566 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 EN 12663 和 J IS E 7106 的规定一致 。J IS E 710521989 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 。
(2) J IS E 710522006 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 J IS E 710622006 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 ;
无条款规定 ,实际上与 J IS E 710622006 相同
J IS E 710622006
安装所有部件 ,完全装配好的车体质 量 。包括水 、沙 、燃料等的最大装载量 , 但不包括全体乘务人员质量
最 大 有 效 载 荷 m2
(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. 4 JIS E 710522006《铁道车辆车体结构静载荷试验 方法》
J IS E 710522006《铁道车辆车体结构静载荷试验 方法》是在 J IS E 710521989 的基础上修改制定的 ,其 内容与 J IS E 710521989 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 J IS E 710521989 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 ;
(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. 5 JIS E 710622006《铁道车辆 ———客车车体结构通 用要求》
J IS E 710622006《铁道车辆 ———客车车体结构通 用要求》是在 EN 12663 : 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 EN 12663 :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 。J IS E 710622006 主 要 规 定 了 以 下 条 款。
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
日本
电力轨道车辆 、内燃轨道车辆 、客车和新干线电动车组
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 。U IC 566 、EN 12663 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 , U IC 566 、 EN 12663 中单个乘客质量的取值大 ,但站立区的人员 密度小 , 而 J IS 标 准 则 相 反 。U IC 566 、J IS E 71052 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 U IC 566 计算的最大有效载荷比按 J IS E 710521989 计算的大 (如某 M3 车 ,按 U IC 566 和 J IS E
EN 12663 : 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
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