基于带钩尾框的钩缓装置机车车体耐碰撞研究

文章分析了EN 15227标准有关机车防撞性方面的主要内容,提出了具有四级吸能结构的耐碰撞机车车体方案;并对该方案机车车体进行了静强度仿真分析及碰撞仿真分析,结果表明其满足车体设计强度要求和EN 15227碰撞场景要求,为采用该类钩缓装置的机车满足EN 15227要求提供了一种可行的方法。     

基于TSI认证的调车机车碰撞仿真研究

轨道车辆要进入欧盟市场需通过欧盟铁路互联互通技术规范（TSI）认证,车体需满足EN15227标准要求。为提升车辆耐撞性TSI认证通过能力,文章结合EN 15227:2020标准新增要求和TSI认证经验,设计了调车机车碰撞场景;针对TSI认证项点,详细介绍了碰撞仿真方法;以某型调车机车碰撞仿真为例,从结构变形、能量变化、减速度变化、生存空间、排障器吸能等方面分析了TSI指标评估要求。     

高速动力车车体轻型化结构设计和减重机理探讨

通过对传统机车和高速机车受力状态及力流分布的比较分析，从结构强度和刚度出发，在满足高速机车运行和功能要求的条件下，借助于承载梁的合理布置以及梁截面式和尺寸的适当选择，充分发挥了各个梁件在车体结构中的作用，并大大提高了车体的整体刚度，从而使车体重量得到了大幅度降低，高速机车车体每延米重量约为０。５吨，比传统设计减轻了５０％还多。     

塞尔维亚六轴货运电力机车车体耐碰撞设计

文章介绍了塞尔维亚六轴货运电力机车车体结构的耐碰撞设计的特点,并对车体结构进行了碰撞计算仿真,计算结果表明车体结构的设计以及缓冲器的选型完全能够满足EN 15227碰撞要求。     

出口突尼斯内燃动车组被动性安全设计

介绍了出口突尼斯的内燃动车组车体被动安全设计,并依据EN 15227-2008[1]标准中C-Ⅲ类车辆要求,对车体进行了耐碰撞性仿真分析,结果表明车体的耐碰撞性能完全满足相关要求。     

动力集中型动车组动力车车体强度分析

对某动力集中型动车组动力车车体进行结构强度分析,利用HyperMesh12.0软件建立车体有限元模型。依据UIC 566和EN 12663-1/2010标准确定车体的静强度载荷工况和疲劳强度载荷工况,基于von Mises应力评估车体结构静强度;根据DVS 1612标准的焊接钢结构疲劳强度方法评估车体的疲劳强度;在ANSYS软件中采用Block Lanczos法,对不带顶盖车体进行结构自由模态分析,评估车体刚度情况。通过对车体结构进行计算分析,动力车车体结构的设计满足强度和刚度相关要求。     

基于ABAQUS的车体强度分析

根据某型机车车体结构特点,采用Hypermesh软件建立了结构有限元模型;根据EN 12663-2010,参考UIC 566及JIS E 7106 2006,设计了车体计算载荷工况;采用ABAQUS软件对车体钢结构进行了静强度、疲劳强度及模态分析。强度分析结果表明,车体结构强度满足标准要求;模态分析提供了车体结构的前25阶模态频率和模态振型,为车体系统的故障诊断和优化设计提供建议。     

基于EN 15227标准的排障器仿真计算及试验验证

文章以研发HXD1G型八轴交流传动快速客运电力机车为契机,在EN 15227标准分析的基础上设计一款高安全性排障器,并开展有限元计算以指导后续的系统试验。仿真分析与试验结果都表明:排障器中心线能够承载300 kN压缩载荷,其距中心线750 mm的区域能够承受250 kN的压缩载荷,排障器结构强度满足EN 15227的要求。     

铰接式动车组车体防撞性设计

文章介绍了铰接式动车组司机室结构设计和能量系统配置方案,并对组合吸能元件进行碰撞试验验证。根据EN 15227标准中C-I类车辆要求对车体进行碰撞仿真分析,计算结果表明车体的防撞性能完全满足相关要求。     

200 km/h高速动力车车体结构轻量化设计和静、动强度计算

介绍了运用最优化方法对高速动力车车体进行结构优化设计的过程和对车体进行动、静强度计算及静强度试验的结果，得到的最轻量化的车体承载结构，使其成为我国目前机车行业中每单位长度自重最轻的车体。轻量化设计后的承载结构的强度、刚度及动态特性满足各项标准的要求。     

一种140 km/h市域车侧墙结构及其有限元分析

介绍一种新型轨道车辆铝合金侧墙结构,主要应用于140 km/h市域快轨电动客车铝合金车体,具有重量轻、强度高、生产工艺简化、造型美观等优点。根据EN 12663标准确定静强度分析的载荷条件、计算工况和评价标准。通过Hyper Mesh软件进行有限元计算,计算结果表明所述的侧墙结构满足轨道车辆的静强度、刚度和模态的要求。     

重载机车车体的设计原则与结构特点

从列车重载牵引对机车的特殊要求出发,提出了重载机车车体的设计原则;以HXD2B型电力机车车体的结构设计为例,详细阐明了重载机车车体的结构特点;基于有限元分析环境,分析了重载车体的强度、刚度以及车内设备安装紧固件强度,通过试验表明:这些设计原则和分析方法满足重载机车车体的设计要求。     

某型出口内燃机车车体设计

介绍了某型内燃机车车体设计的结构特点及主要技术参数,根据某国铁路的线路要求及特殊的气候条件,对机车车体结构进行了适应性设计。为满足线路对机车轻轴重的要求,机车车体结构设计采取了轻量化设计,机车采用车体整体承载,燃油箱参与车架承载的结构,车架采用桁架式X形结构,侧壁为桁架式,在保证刚度和强度的同时,大大减轻了车体的质量;车架通风采用集中通风风道结构,减少风动阻力、均匀流量。通过使用有限元模拟仿真分析等手段进行反复的计算验证,保证满足机车车体静强度与模态性能的要求。     

高速列车车体端部吸能结构研究

针对高速列车速度高、动能大的特点,设计了车体被动安全防护的特殊端部吸能结构,并通过非线性有限元软件LS-DYNA,研究高速列车头车司机室端两级吸能装置以及车体尾端弱刚度结构的耐碰撞性能,重点考察其与刚性强撞击时的界面力、变形以及能量吸收能力。计算结果表明两级吸能装置变形有序,具备约3.4 MJ的能量吸收能力,可有效保护司机室结构;车体尾端弱刚度区具备6.5 MJ的能量吸收能力,可有效保护乘客区结构的安全。将上述结构应用在某型高速动车组车体并按照欧标EN15227进行36 km/h对撞工况的验证,司机室头部吸能结构变形合理,列车未发生爬车现象,司机室及客室结构完整,头车平均加速度为4.4g,满足标准要求。     

100%低地板有轨电车车体设计

100%低地板有轨电车车体作为整车的重要组成部分,设计技术尤为重要。首先阐述了100%低地板有轨电车车体底架、侧墙、端墙、车顶组成等结构设计及优化方案,然后按照EN 12663标准要求,利用有限元法对车体强度、刚度进行仿真计算,并进行车体静强度试验验证,结果表明车体结构应力均小于材料许用应力,满足使用需要。     

深圳地铁1号线(续建)车体结构

介绍了深圳地铁1号线(续建)铝合金车体的主要结构和主要技术参数,并对车体结构进行有限元分析和静强度试验.计算和试验结果均表明,轻量化设计后的车体结构强度和刚度满足相关标准和技术规格书的要求.     

高速动车组铝合金车体设计

根据高速动车组铝合金车体设计概念的要求,利用头车的空气动力学外形,以动车组动态包络线为约束条件,进行车体断面设计和整车三维设计.铝合金车体焊接结构的设计符合EN 15085焊接标准,按照标准要求选择车体母材、焊接材料和设计车体的焊接接头形式.通过对头车车体静强度计算和试验数据分析,验证头车试验车体的强度符合欧洲标准EN 12663,能够满足产品的安全可靠性需求.     

机车车体断面结构的优化设计

机车车体的刚度特性直接影响机车车体的可靠性、安全性及密封性能。但目前机车车体结构分析偏重于强度指标,主要以结构强度作为关键指标进行产品定型。文章根据结构设计的刚度准则,并参考目前几种车型的断面结构,对机车车体断面进行了优化分析,为车体断面型式的合理设计提供了参考。     

电力机车车体结构优化分析

以新设计某型电力机车为例,利用ANSYS软件建立了电力机车车体结构的有限元模型,并针对机车车体设计中的强度、刚度考核工况,以合理化的车体结构钢板厚度为设计变量,以车体结构的应力、位移需满足的高速试验列车动力车强度及动力学规范等为状态变量,以车体质量最小为目标函数,对车体进行了全面的轻量化优化设计分析,并对优化设计后的车体结构进行了强度、刚度及模态的分析校核,结果表明各项计算结果均符合标准要求。     

防撞性标准的实施可能会阻碍短型机车的使用

欧洲预计在2008年采纳EN15227防撞性标准,但研究结果表明,如果标准中不附带免责条款,将可能影响短型中央司机室式机车的使用和发展。为此,以Vossloh公司为代表的某些机车制造厂家进行了相关的模拟试验和分析,并向德国标准化委员会提出建议,批准这类机车不受EN15227标准约束。