CRH2型动车组车体强度设计
CHR2车体结构简介
4、端墙
• 头车车体一端设置端墙， 中间车两端均设置有端 墙。 • 端墙根据车辆卫生间和洗脸间的布置主要分为分 体式和整体式2种结构形式。 • 车端有盥洗室和厕所的端墙采用分体式结构。用 t4 的外板，骨架较少，设有开口为便于搬入整体 玻璃钢（ FRP ）厕所。待整体厕所搬入后用螺栓 将由 t2.5 的铝外板和骨架焊接构成的封板与端墙 紧固并进行密封材充填保证气密。 • 车端无盥洗室和厕所的端墙采用整体式结构，为 t2.5的外板和型材骨架构成的焊接结构。
铝合金分类
铝合金按加工工艺分为形变铝合金和铸造 铝合金。 动车组车体常用的形变铝合金有： • 非热处理强化：Al-Mg合金（5000系） • 热处理强化：
– Al-Mg-Si合金（6000系）、 – 高强度的Al-Zn-Mn合金（7000系）
5083：强度一般，适合焊接，但挤压加工性差。 6N01：中等强度，挤压性好，但焊接接头软化，且疲劳强度较低。
8.司机操纵台
1) 仪表盘 仪亳盘采用一体化设计理念，外形简洁，线条流畅。司机前 方仪表盘设置：MON车辆信息显示器1、ATP速度显示器、 MON车辆信息显示器2。在台面上集中布置操纵开关及按 钮。为了司机观察及操作方便，所有仪表安装面板与台面 均呈一定角度。 2) 司机室侧面布置 侧面布置MON车辆信息显示器2、广播控制话筒、头灯及 暖风机开关、无线打印机等。
5 、车头
• 车头部车体的横向骨架（t6mm铝板）为环 状结构，以纵向骨架连接，外板为铝合金 板（t2.5mm）拼接的焊接结构。
• 骨架外焊接铝制外板。对需要更高强度的部位，采 取增加板厚、 缩小骨架间距、 增加加强材等措施。 整个头部结构焊接严格要求气密性，结构上适应配 线、配管及内装需要。
门区部分根据门口与外端距离的大小分成板梁式结构和板 梁加中空型材两种形式。
CRH_2型200km_h动车组转向架
最高运行速度 / k m·h - 1
250
运营速度 /k m·h - 1
200
定员时轴重（100% 定员）/kN
137.2
满员时最大轴重（200% 定员）/kN
156.8
编组通过的最小曲线半径 /m
180
单车调车通过的最小曲线半径 /m
130
轴距 /mm
2 500
② 零 部 件 数 量 少 ，简 化 结 构 ，方 便 分 解 或 组 装 作 业，无需选配（参见表 3）；
③无磨耗，提高可靠性，实现免维护。
表 3 双拉板式和转臂式一系定位方式比较
双拉板式
零部件数量 / 个 组装作业时间
组装条件
综合质量比较 /kg
24 长 需要组装工装，定位 刚度参数需选配 W0+85（每转向架）
现轻量化； ③规范的焊接设计和严格的焊缝处理工艺； ④ 取 消 铸 造 件 ，代 之 以 焊 接 结 构 或 锻 造 件 ，消 除
铸造质量缺陷隐患。 转向架构架强度设计依据JIS E4207《铁道车辆—
转向架—构架设计通则》与JIS E4208《铁道车辆—转向 架—载荷试验方法》，以强调车辆轻量化目标为特征的 新 干 线 转 向 架 设 计 ，保 证 承 载 结 构 的 强 度 。日 本 新 干 线高速铁路积累了近 40 年的成功应用经验，同时也制 定并不断完善了其铁道车辆转向架构架强度设计标准 体 系 。现 有 标 准 规 范 的 建 立 来 源 于 长 期 的 、完 整 的 实 际线路运用一线的经验总结，已建立了完备的铁道车 辆构架用材料疲劳强度评价方法，这些基础性研究工 作贯穿于新干线铁道车辆的整个发展历程中，正是通 过多年的基础材料试验研究的积累，建立起了一套通 过静态应力水平评价疲劳强度的方法。
CRH2动车组车轴的CAD-CAE分析
CRH2动车组车轴的CAD/CAE分析引言：我国的CRH2型动车组是对日本新干线动车组E2-1000引进-消化-吸收-再创新的产品。
本文以solidworks2010为工具，对CRH2型动车组拖车车轴进行CAD/CAE建模并进行仿真分析，然后按照相关标准，校核其刚度及强度。
一：CRH2拖车车轴CAD建模与 CAE分析1.1 CRH2动车组车轴基本参数CRH2 型动车组非动力车轴按JIS-E 4501和JIS-E 4502标准进行设计和制造，为了提高车轴的疲劳可靠性，采用高频淬火热处理和滚压强化工艺。
为了在保证强度的同时减轻质量，轮对的车轴采用空心车轴，孔径60mm，轴颈直径130mm。
其他参数为：m1=12400kg， h1=1055mmm，b=1000mm，s=747mm，R=430mmm，y1=393mm，y2=1093mm.1.2 CRH2拖车车轴CAD建模过程拉伸凸台（车轴毛坯）-拉伸切除（防尘板座、轮座、制动盘座、轴身）-镜像特征-拉伸切除（镗铣空心轴）—倒角圆角特征.1.3CRH2拖车车轴的计算载荷及工况依据JIS E 4501 铁道车辆车轴强度设计方法和JIS E 4501 铁道车辆车轴品质要求，对动车组非动力轴进行疲劳强度计算，计算中考虑了车体振动引起的垂向和横向加速度对弯曲应力的影响。
CRH2动车组拖车车轴受载情况如图1.3示：图1.3车轴设计载荷图轮座部位车轴的弯曲应力按照以下各式计算：对车轴进行以上受力分析，求得车轴轴颈两端所受载荷分别为：F1=73.6kN， F2=48kN.则CRH2动车组拖车车轴载荷计算结果如表1.3.1示。
1.4车轴CAE分析1.4.1CRH2動车组拖车车轴刚性约束下强度计算分析（1）前处理：定类型：在simulation中新建“车轴刚性约束强度分析静态算例”；画模型设属性：设置材料为“合金钢”；分网格：单元总数9591，节点数15971（2）求解：添约束：在车轴轮座下表面添加“固定几何体”约束；加载荷：在车轴轴颈一端添加垂直向下的载荷73.6kN，另一端添加垂直向下的载荷48kN；求结果：车轴应力，合位移变化探测出车轮上不同节点的应力与位移.（3）强度评价在我国，动车组实际运行线路既有改造线路又有高速线路，在速度选择时分别要考虑160km/h和200km/h.在该文档中，只取200km/h进行分析计算。
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。
CRH2C和CRH3C有实质的区别吗？
CRH2C和CRH3C有实质的区别吗？展开全文CRH2C和CRH3C有实质的区别吗？CRH2型动车组，全称为和谐号CRH2型电动车组（简称CRH2）。
是中华人民共和国铁道部为中国铁路第六次大提速，向日本的川崎重工业和中国南车集团的四方机车车辆股份有限公司订购的高速电动车组。
CRH2型动车组技术引进自日本川崎重工业的新干线列车车型，以日本川崎重工业的E2系1000型为基础，动力配置从E2-1000的6M2T变为4M4T。
中国南车四方机车车辆股份有限公司（联合日本川崎重工）引进技术负责国内生产，并以引进国外技术并吸收的方式逐步国产化。
CRH2C为8节车编组，时速350公里级别.CRH3动车组为4动4拖8辆编组，采用电力牵引交流传动方式，由2个牵引单元组成，每个牵引单元按两动一拖构成。
动车组具有良好的气动外形，其载客速度为350KM\H，最高试验速度为404KM\H。
两端为司机室，列车正常运行时由前端司机室操纵。
两列动车组可以联挂运行，自动解编。
CRH3动车组设置一等座车一辆、二等座车6辆和一辆带厨房的二等座车。
一等车厢座席采取2＋2布置，二等车车厢座席采取2＋3布置，除带厨房的二等座车采用固定座椅外，其余车型均采用了可旋转座椅，全车定员557人。
CRH2，南车四方联合日本川崎重工生产，引进技术，逐步国产化，原型日本新干线E2-1000，但动力配置从E2-1000的6M2T变为4M4T编组型式：8辆编组，可两编组连挂运行（重联运行）动力配置：4M+4T车种：一等座车、二等座车、二等座车餐车。
定员（人）：610客室布置：一等车2+2、二等车2+3最高运营速度（km/h）：250（具备提速到300km/h的条件，6M2T编组）最高试验速度（km/h）：250适应轨距（mm）：1435适应站台高度（mm）：1200传动方式：交直交牵引功率（kW）：4800编组重量及长度：204.9m，345t车体型式：大型中空型材铝合金车体气密性：车内压力从4kPa降到1kPa时间大于50s头车车辆长度（mm）：25700中间车辆长度（mm）：25000车辆宽度（mm）：3380车辆高度（mm）：3700空调系统：准集中式空调系统转向架类型：DT206/TR7004B无摇枕转向架转向架一系悬挂：单组钢弹簧单侧拉板定位+液压减振器转向架二系悬挂：空气弹簧+橡胶堆转向架轴重（t）：≤14转向架轮径（mm）：860/790转向架固定轴距（mm）：2500受流电压：AC25kV，50Hz牵引变流器：IGBT水冷VVVF牵引电动机：300kW启动加速度（m/s2）：0.406制动方式：直通式电空制动紧急制动距离（m）（制动初速度200km/h）：≤1800辅助供电制式：DC100V，三相AC100V AC220V、AC400V4月18日大提速起，本车运行于京广，京沪，浙赣，胶济线上。
CRH2型高速动车组车辆车体结构总体设计
献
综
述
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
CRH2A_EMU车辆概述
CRH2A_EMU车辆概述CRH2A_EMU（城际动车组）是中国铁路总公司下属中国铁路总公司动车运用部CRH车辆段研制生产的一种高速列车。
它经过多年的技术研发和不断改进，在中国铁路网络中扮演着重要的角色。
本文将对CRH2A_EMU车辆的技术特点、运营情况以及未来发展进行概述。
一、技术特点CRH2A_EMU车辆采用了先进的动力系统和车辆结构设计，具有以下技术特点：1.1 动力系统CRH2A_EMU搭载了由中国铁路总公司自主研发的高速动力装置，包括电力机车、牵引变流器以及辅助供电系统。
这些系统能够有效提供动力，使得列车能够以更高的速度行驶，并具备更好的加速度和牵引力。
1.2 车辆结构设计CRH2A_EMU采用了铝合金车体材料，使得车身更轻便、强度更高。
同时，车内采用了空调系统，能够为乘客提供舒适的乘坐环境。
车辆的座椅布局以及动车组内的设施布置也经过精心设计，以提供更好的乘坐体验。
二、运营情况CRH2A_EMU车辆在中国高速铁路网络中得到了广泛应用，担负着较长的运营线路。
其运营情况如下：2.1 运营线路CRH2A_EMU车辆目前主要在中国各地的高速铁路线路上运行，覆盖了许多核心城市之间的重要交通枢纽。
例如，北京至上海、广州至深圳等线路都采用了CRH2A_EMU车辆。
2.2 运营性能CRH2A_EMU车辆的最高设计时速可达350公里/小时，平均运营时速在高速铁路上维持在约250公里/小时。
车辆的稳定性和舒适性得到了乘客的广泛认可，成为国内长途高速铁路出行的主要选择。
三、未来发展随着中国高速铁路的不断发展和完善，CRH2A_EMU车辆也将迎来新的发展机遇。
3.1 技术升级为了进一步提升CRH2A_EMU车辆的性能，中国铁路总公司将不断进行技术升级，并在列车的动力系统、车辆结构设计以及安全控制系统等方面进行改进。
这样不仅能够提高列车的运营效率，同时也能够提供更好的乘坐体验。
3.2 车辆数量增加随着高速铁路线网的扩大和客流量的增加，CRH2A_EMU车辆的数量也将逐渐增加。
CRH2型动车组轮轨接触计算及车轮强度CAE分析
CRH2型动车组轮轨接触计算及车轮强度CAE分析谢红太【摘要】为了分析计算CRH2型动车组在垂向静载荷作用下的车轮最大计算载荷,并确定轮轨接触斑的几何形状参数,利用SolidWorks软件模拟出车轮及静载下的轮轨接触有限元模型,并于Simulation中通过提取分割几何线的方法进行有限元图解分析.结果表明,垂向静载条件下车轮一周踏面横向位移呈三角函数曲线变化趋势,计算模拟仿真结果可用于横向稳定性计算、车轮动态横向响应曲线计算等,还可用于轨道几何参数和轮轨外形的合理选择.【期刊名称】《宁夏工程技术》【年(卷),期】2017(016)004【总页数】4页(P344-347)【关键词】SolidWorks;CRH2型动车组;轮轨接触;椭圆接触斑;有限元分析【作者】谢红太【作者单位】兰州交通大学机电工程学院,甘肃兰州 730070;中国铁路西安局集团有限公司西安动车段,陕西西安 710016【正文语种】中文【中图分类】U266轮轨关系是轨道交通领域中一个最复杂、最棘手的问题，可定义为摩擦滚动接触相关问题，国内外学者在轮轨关系的研究实验上投入大量的资金与人力，但未有明确的定论，这与轮轨接触应力分析及车轮结构强度模拟仿真条件苛刻以及外界影响因素复杂繁多有关[1—3]。
随着有限元技术的兴起，很多现实中投入资金量大、计算复杂的问题可利用有限元技术加以解决。
SolidWorks Simulation有限元技术被广泛用于计算机辅助制造中。
目前轨道交通领域中对重载下车轮辐板、踏面、轮缘表面应力变化情况及分布规律普遍采用寻找粘贴应变斑的方法来讨论[4—5]，整个实验分析过程极为复杂，同时也得不出定性结论，只是限定大范围内的描述性推测。
鉴于此，本文利用SolidWorks公司推出的有限元分析模块Simulation对车轮的受力情况给出一种简化分析模型与应力分布表述。
1 轮轨接触分析1.1CRH2型动车组LMA型踏面随着高速动车组的投运，对车轮轮型和精度都有了更高的要求，只有通过数控改造才能更好地满足高速动车组车轮加工的需要，其中最为困难和重要的是与钢轨接触的踏面形状控制。
- 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、"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、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)。
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。