难燃性镁合金在车辆车体结构上的应用

本文介绍新干线电动车组为实现进一步轻重化亟待解决的课题以及应用难燃性镁合金的可能性,并阐述了为将镁合金应用于车体结构件,试制出难燃性镁合金。研究其金属组织特征、机械性质、可加工性以及制作空心挤压型材的可能性,还有焊接、接合技术方面的结果。     

难燃性镁合金的MIG焊接工艺

今天,铁路行业正在紧锣密鼓地开发难燃性镁合金及其在铁道车辆上的应用技术。为了将难燃性镁合金大型板材和大型型材加工成车体,需要采用高可靠性接合技术。研究显示,生产率优异的MIG(金属极惰性气体保护弧焊)焊接工艺是适合难燃性镁合金(板材)接合的工艺。文章介绍了难燃性镁合金AZX612的MIG焊接条件对焊接接头强度的影响,介绍了获得高可靠性接头的焊接工艺。     

高速铁道车辆用阻燃性镁合金的研究

在铁道机车车辆方面迫切需要通过车辆轻量化以实现节能。近年来,铁道综合技术研究所正在致力于将镁合金应用于车辆零件研究。镁相比于正在应用于车体及各种零件的轻金属材料铝合金而言,其密度小,其应用存在诸多困难。本文首先介绍了阻燃性镁合金面向车体结构应用的必要性、阻燃性镁合金的特点以及制作成车体结构必要的加工技术,另外,阐述了难燃性镁合金材料的加工、焊接、接合技术的基础研究成果。     

阻燃性镁合金在铁道车辆车体上的应用

当下,为进一步实施列车提速,要求铝合车辆更轻量化,在铁道车辆车体结构上应用阻燃的高强度镁合金是一种可选择途径.本文集中归纳了车体上应用阻燃性镁合金的研究项目,就材料强度、可加工性、可焊性、组装性等车体制造工艺做了深入调查,并采用阻燃性镁合金制作了1 m长现车尺寸的模型车体进行了确认.文章对上述研究成果和合金开发、空心型...     

用阻燃性镁合金实现铁道车辆轻量化

介绍了阻燃性镁合金的研制、铁道车辆零件的试制、空心挤压型材的焊接及模型车体的组装等基础技术的开发与成果,阐述了有待解决的课题。     

MIG焊在镁合金空心型材上的应用

为实现铁道机车车辆的轻量化,应用阻燃性镁合金不失为一个可选择的途径。阻燃性镁合金要应用于铁道车辆的车体结构,焊接工艺尤为重要,因此,除了要求验证阻燃性镁合金板材的焊接技术之外,还需要研究、探讨阻燃性镁合金的空心挤压型材焊接的可行性。文章介绍采用阻燃性镁合金空心挤压型材的小型模型材料(样品材料),进行熔化电极惰性气体保护焊(MIG焊接),研究了接合部位的特征,并与钨极惰性气体保护焊(TIG焊接)进行了比对,同时,对于实用尺寸的空心挤压型材实施MIG焊接。研究了其接合部的特征,提出了相关建议。     

铁道车辆车体结构用的最新焊接技术

铁道车辆车体要求高安全性、高可靠性、高尺寸精度、外观精致及质量稳定,而焊接作业是生产的关键技术之一.本文从车体制造要求的新型焊接工艺入手,介绍了FSW(摩擦搅拌接合)、激光-MIG混合焊接法在铝合金车体上的应用,同时,就新型焊接工艺在难燃镁合金构件上的应用研究也做了评述.     

列车撞击动力学建模研究

对列车撞击使车体结构产生弹塑性变形的机理进行了理论分析，应用多质点系统动力学理论和Ｌａｇｒａｎｇｅ方程成功地导出列车撞击动力学模型，并采用有限单元法建立了车体结构动力学模型，从而为研究列车在撞击过程中的规律和车体结构动态响应分析奠定了理论基础。     

难燃性镁合金在铁道车辆制造业中的应用

本文介绍了难燃镁合金应用于铁道车辆的优、缺点,它是车辆轻量化具有前景的金属材料。同时就难燃镁合金的材料、材料特性、加工技术、焊接和接合方法,介绍了基础研究动向。     

利用车体间横向减振器改善高速列车的舒适性

为了抑制高速列车在隧道内因气压波动引起的车体横向振动,建立了安装车体间横向减振器的单车等效模型,结合实际编组列车模型,探讨了车体间横向减振器对抑制车体振动的效果。     

高速列车车体的灵敏度分析及轻量化设计

针对某高速列车铝合金车体,在静强度及模态特性的有限元分析基础上,分析车体关键部位应力及位移指标对车顶、上边梁、侧墙和底板等主要型材结构的厚度变化的灵敏度,并对灵敏度结果进行分析。基于灵敏度分析结果,确定以车顶、上边梁以及侧墙厚度为设计变量的车体轻量化模型,并进行优化设计。优化后的车体结构减重6.64%,且车体强度、刚度以及模态频率等指标均满足设计要求,达到良好的轻量化效果。     

铝合金车辆车体的焊接接头疲劳设计线

[日本]以制作铝合金车辆车体的疲劳设计线为目的实施了疲劳试验。作为具有代表性的焊接接头,选定了双壳车体的空心挤压型材焊接部,单壳车体中的车顶椽子,与长横梁的补强焊接部及侧柱、侧梁的2种补强焊接部(见图1)。图1双壳车体的小型疲劳试样及实物大小的试件利用模拟空心挤压型材焊接接头实物大小的试件,进行的疲劳试验结果,与小型试样的S-N曲线基本一致,根据该S-N曲线,实施了统计处理,制作了疲劳设计线。此外,模拟了2种补强焊接接头实物大小试样的疲劳试验,由于其结果基本一致,与空心挤压型材焊接接头一样,根据所得到的S-N曲线,制作两…     

基于柔性单元的一维列车碰撞模型及参数校正

在传统弹簧质量模型的基础上,提出一种基于非线性杆元的列车碰撞过程中车体简化建模方法,并给出车体简化单元的参数校正方法,进行非线性杆元的刚度、阻尼参数识别,完成车体纵向力学特性表征。研究不同校正指标和不同算法对车体等效参数的影响,基于简化车体建立了用于纵向响应预测的一维四编组列车碰撞模型,并进行36 km/h四编组列车碰撞工况下一维模型和三维列车模型结果的对比验证。结果表明:校正指标中考虑车体自身响应可以得到较好的参数校正结果,在简化的一维列车碰撞模型中增加柔性杆元表征车体在受到冲击时的纵向力学行为,大幅降低求解机时,同时显著提高一维模型在编组列车碰撞响应预测准确度,可用于列车能量配置与管理的参数化研究。     

基于相对灵敏度分析的高速列车车体结构优化

针对某高速列车铝合金车体,对其进行静、动态特性的有限元分析,结果表明整备状态下的车体一阶垂弯频率较低。以提高车体的一阶垂弯频率为目的,利用灵敏度分析方法,计算车体的一阶垂弯频率灵敏度,质量灵敏度以及相对灵敏度。基于相对灵敏度的分析结果,确定对模态频率变化敏感的结构区域,并选取以车顶、边梁、端墙及底板等型材的厚度为设计变量的优化模型进行结构优化。优化后的车体一阶垂弯频率提升5.5%,达到11.14Hz,有效地提高了车体的动态刚度。     

地铁列车车体技术发展综述

为了推动系列化中国标准地铁列车的研制,文章调研分析了欧盟和日本地铁列车车体技术的研究成果和发展趋势,探讨了国内车体技术的发展目标与策略,并着重分析了标准地铁列车车体的设计方案。通过分析目前车体技术标准体系存在的问题,逐步完善和构建符合我国国情的标准体系架构,最终实现地铁列车车体产品和标准的双重国产化。     

B2型地铁车辆铝合金车体模态分析

随着对地铁列车舒适性、平稳性要求的提高,有必要运用模态分析技术了解其结构动力特性,为车体结构的合理设计提供依据。B2型地铁车鼓形铝合金车体由大型中空挤压型材焊接而成。分三种工况采用有限元软件计算了车体在某一频域内各阶模态振型及其频率。结果表明,该车体满足动态设计要求,但应加强车顶与侧墙、侧墙与地板的连接强度,保证该部位焊接质量,以提高其疲劳寿命。     

高速列车摆式车体的发展趋势

介绍了摆式车体列车的使用价值，发展过程及各国摆式车体列车的发展动向。叙述了自然摆和强制摆摆式车体的特点，并对比了日本与西欧摆式车体列车的异同。指出应根据线路条件，特别是缓和曲线的长度，外轨超高和Ｓ曲线的状况及实际线路的变形来选择摆式车体列车的类型。     

基于参数优化的动车组铝合金车体轻量化设计

采用参数优化的方法，对某型动车组的铝合金车体进行轻量化设计，先通过结构优化提升车体的一阶垂弯模态频率和一阶菱形模态频率，再通过合理分配型材的蒙皮厚度、优化型材内部筋板的形式及调整型材宽度等参数优化手段，降低车体质量，满足优化目标的要求。     

日本研究提高既有线曲线通过速度的倾斜转向架

日本铁道综合研究所开发用于提高列车通过既有线曲线速度的新技术，如车体倾斜技术和操舵转向架技术。列车提速时由于受到制动距离的制约，通过曲线时减小速度的改变量，可以提高运行速度，同时改善舒适度、抑制轨道不平顺及轮轨磨耗对轨道和车辆的影响。在摆式车体与转向架间左右两侧安装空气弹簧，可使车体倾斜，由于限制了空气弹簧的压缩，车体最大倾斜角为2°。     

铝合金铁道车辆的发展

文章介绍了随着铝合金等材料技术的发展,车体结构与焊接技术取得的新进展。具体阐述了车体结构从外板与骨架构成的单壳车体结构,向用空心挤压型材制成的全外壳车体结构发展的过程,以及接合技术从MIG点焊发展到摩擦搅拌焊的过程。