高速列车表面脉动压力流致振动响应研究

为研究高速列车表面脉动压力对车内噪声的影响原理,通过小波阈值去噪与相关性系数相结合的方法,提取某线路实测车厢外壁气压信号,得到脉动压力值;采用有限元方法建立中间车体结构、流场以及"结构-流场"流致振动耦合模型,分析耦合系统模态频率,并将提取的脉动压力对耦合模型进行冲击加载,分析车体结构位移及车内气压变化情况。结果表明,车窗处振动位移最大,车体结构振动位移与车体结构固有特性以及加载压力频谱特性有关;车内气压级主要集中在100 Hz以下的中低频段,车体两侧气压比车内中部气压大,靠近车壁处气压更易受车体结构模态影响,车内气压级、耦合系统模态频率与车体振动位移特性有关。     

基于漏斗车车体强度仿真与试验结果的车体端部斜撑结构优化

采用仿真与试验相结合的方法，分析某漏斗车车体端部斜撑结构强度及其稳定性。经过对比分析可知，斜撑孔边的仿真计算应力与试验测得应力误差较大。对车体进行非线性屈曲分析发现，随着载荷增大，斜撑孔边位移发生明显转折，不符合线性变化规律，出现局部失稳，导致仿真计算应力与试验测得应力不一致。基于非线性屈曲分析结果，对漏斗车车体端部斜撑优化设计。优化后的车体结构未出现局部失稳，仿真计算应力与试验测得应力基本一致。     

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。     

轨道交通整体承载式铝合金车辆车体挠度的预制方法及试验研究

简述了轨道交通整体承载式铝合金车辆车体挠度试验原理,以及车体挠度预制试验方法.对车体挠度预制试验和垂向加载试验结果进行了分析.结果 表明,车辆整备和超员加载试验后车体垂向位移为9.95 ～11.14 mm,车体剩余挠度为2.80 ～ 5.05 mm.由此证明,车体挠度预制可以有效抵抗垂向载荷产生的位移,使车辆运行过程中...     

铁路货车车体疲劳试验台关键技术

为完善铁路货车的疲劳可靠性评估标准和评估体系,设计并建造了由电液伺服液压系统、机械结构系统、电气控制及安全监控系统、测试数据采集及处理系统以及配套的基础设施等5部分组成,以模拟摇枕的垂向、横向、纵向作动器及车钩力作动器为加载系统的铁路货车车体疲劳与整车振动试验台;基于所提出的车体疲劳试验(车体的在线运行状态模拟和加速疲劳试验)核心原理,开发了车体疲劳试验的线路动态响应谱测试、测试数据处理、试验台驱动文件编制、疲劳试验及其过程监控5项关键技术。以C70E型通用敞车的重车车体疲劳试验为例,在试验台上模拟其在北京—成都间累计运行等效总里程约314.2万km后,对该车车体的疲劳可靠性进行评估。结果表明:驱动文件重复执行时车体加速度的均方根误差小于5%、关键点应力的均方根误差小于17%,车体在线运行状态的模拟精度满足铁路货车车体疲劳试验的要求;C70E型通用敞车的车体能满足25a设计寿命的要求,验证了所提出试验原理及各项关键技术的适用性和有效性。     

出口埃及不锈钢客车车体

文章介绍了出口埃及不锈钢客车车体结构执行标准、总体方案、主要参数和车体断面设计原则;阐述了车顶、侧墙、底架和端墙的结构特点。对车体进行了静强度计算和模态分析,结果显示车体各部位计算应力值均低于所用材料的许用应力,最大垂向载荷下车体垂向变形小于两转向架支撑点间距值的1‰,整备车体一阶垂向弯曲自振频率与转向架自振频率比值符合标准要求。对首辆车进行了静强度试验,试验结果表明车体强度符合UIC 566标准。     

关于客车车体扭转载荷问题的探讨

概述了作用于车体上的扭转载荷的概念及产生原因，通过分析认为：对于时速１６０ｋｍ的定车车体，由于该工况下的试验应力值小，可以不考虑；对于高速客车车体，需要进行扭转荷工况下的强度试验；对于地铁客车车体，由于车体结构上门、窗开孔多而大，故必须考虑。     

铰接式动车组车体结构设计

为满足欧洲市场的需求，结合铰接式转向架的安装需求，全新研发了一种满足欧盟铁路互联互通技术规范（TSI）要求的铰接式动车组车体结构。通过优化力流传递路径，采用两级缓冲结构等措施降低了底架局部结构的应力集中，提高了底架承载能力。通过优化底架边梁型材断面，抗侧滚装置、抗蛇形装置通过螺栓直接与底架边梁连接，将以往项目由过渡安装座的焊缝承载优化为底架边梁母材承载，提高了连接可靠性。对车体进行了29个工况静强度计算，所有工况的计算应力均小于许用应力，在超载AW3工况下对车体施加1 500 kN纵向压缩载荷，最大应力出现在门洞下门角，计算应力为147.4 MPa，小于铝合金许用应力215 MPa。根据标准DVS 1608，对车体母材和所有焊缝进行了8种疲劳工况的评估，计算结果显示材料利用度均小于1，其中母材材料利用度最大为0.7，发生在侧墙上窗角，焊缝材料利用度最大为0.86，发生在端墙门槛与端墙立柱连接的焊缝处。对车体进行了16个工况静强度试验，所有测点的应力值均小于许用应力，且安全系数不小于1.24，留有较大的安全裕量。计算结果和试验结果说明该车体结构强度和疲劳性能满足设计要求，且有较大的安全裕...     

车体气密疲劳试验台的探讨与设想

介绍了一种用于车体气密疲劳试验的试验台,此试验台可完成对车体10万次以上充气、抽气循环的疲劳强度试验。同时也可对其他部件进行气密疲劳试验,以验证评估车体及其他部件设计结构的可靠性。     

20 t轴重米轨集装箱平车车体设计

介绍出口20 t轴重米轨集装箱平车的设计要求、总体结构和主要技术参数，重点阐述车体组成部件底架、集装箱锁闭装置的设计。对车体垂向弯曲刚度、车体静强度和锁闭装置的静强度计算结果表明：在额定载荷及超过额定载荷50%工况下，车体下挠均不大于10 mm，在车体预上挠10 mm～14 mm的工艺设计条件下，车体未出现下挠，挠跨比小于1/700；在额定载荷与纵向力合成工况下，车体最大应力点出现在装载2只20 ft集装箱在重车顶车工况下的侧梁下翼面处，应力为254 MPa，小于材料许用应力；在超过额定载荷50%工况下，车体最大应力小于材料屈服应力，车体未发生永久变形和裂纹。在不同载荷作用下锁闭装置产生的应力，均小于材料许用应力。整车的限界通过试验、车体强度试验结果均符合要求。     

轨道交通车辆铝合金车体静强度特性分析

以铝合金轨道交通车辆为研究对象,研究车体的静强度特性,包括:总结铝合金材料应用于轨道交通车辆的优势与不足;分析铝合金车体结构及主要技术参数;建立仿真模型,分析典型工况下的车体静强度;通过仿真获得不同工况下车体应力分布情况;通过试验验证车体关键部位的应力及安全系数;分析铝合金车体静强度特性。仿真和试验结果显示,轨道交通车辆铝合金车体整体安全系数较大,但车门角、车窗角等区域应力集中较明显,因此,设计时应重点考虑轻量化及应力集中区的局部强度问题。     

不同加载频率及循环应力水平对人工冻融软土动力特性影响试验研究

近年来冻结法作为一种提高土体强度的手段被广泛应用于地铁隧道施工中,然而在列车循环荷载作用下冻土融化后会产生较大变形,影响地铁列车的运营安全。基于室内动三轴试验,研究列车加载频率、应力幅值和固结压力对冻融土体动孔压及应变的影响,得到地铁列车循环荷载下冻融软土的动力特性规律。试验研究表明:冻融后土体强度显著降低,且由于列车循环荷载作用会发生更大程度的下降。在地铁不同频率荷载下,其加载频率越低,动孔隙压力值越高,冻融后软土应变增幅明显。在相近循环应力比下,固结压力比应力幅值对冻融土动力特性影响更大。同时,基于试验数据,建立地铁列车循环荷载作用下的冻融土孔压累积模型,模型预测值与试验值较为吻合。     

A型铝合金地铁车体静强度仿真分析

文章以某A型铝合金地铁车体为研究对象,基于有限元分析软件 HYPERMESH 和ANSYS,对车体结构的静强度进行仿真分析,并将仿真计算结果与车体静强度试验的测点数据进行对比。结果表明,车体结构安全系数较低的位置主要集中于侧墙门角、牵引梁、蓄电池箱悬挂点等位置,试验测试值与仿真计算结果的变化趋势基本一致,数值偏差最大为 24.2%。通过对地铁车体静强度进行仿真分析,可有效避免车体设计时的失误。     

出口伊朗地铁车体钢结构试验

为检验德黑兰地铁车体钢结构的静强度、刚度和自振频率是否满足地铁车体钢结构设计准则以及德黑兰地铁实际运行条件的要求,工厂要求必须根据日本工业标准JIS E7015-1989"铁道车辆车体结构强度试验方法"的规定以及德黑兰地铁车辆合同文件中对车体钢结构强度的特殊要求而开发、研制的车端纵向水平加载装置、扭转载荷试验装置、垂直、扭转自振发生装置、复轨试验和抬车试验以及垂直加载试验的装置的改进等,同时与之相应的还必须改造结构相异的两个假台车.     

D26型凹底平车凹底架折角方案模拟试验研究

针对国内首次凹底平车凹底架折角设计方案，提出了１：３模型模拟试验方法，设计制造了模型及加载装置，通过测试，将模拟试验与有限元结构强度及刚度分析结果进行了对比分析研究。得出了折角式凹底架的应力分布及设计重点。     

混合结构车体强度评价试验

介绍了铝和不锈钢组合车体的强度评价试验结果。通常情况下，车体仅做加载试验，但因该车体由异种金属组合而成，为了确认温度变化时的车体强度，特别增加了热负荷试验和垂直交变载荷的疲劳试验。试验结果表明，混合结构车体十分实用。     

低地板车辆用铰接装置强度试验台设计与验证

文章简要介绍了目前常用的低地板车试验台及其铰接点工作原理,根据铰接装置多方向受力特点,设计了一种新型多方向强度试验台,可实现3个方向任意组合加载,且搭建和加载十分简便。使用ABAQUS和Fe-safe软件仿真分析,验证了试验台静强度和疲劳强度,并确定了作动器加载力和铰接中心支反力关系,再通过实际搭建试验平台,完成了固定铰多方向静强度和疲劳强度试验,试验过程中通过粘贴应变片方式,对试验件及试验台关键工装进行应力采集。通过对比试验采集应力与仿真结果,证明了多方向强度试验台设计的合理性,验证了试验台的稳定性和可靠性。     

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。     

钢铝混合地铁车辆静强度分析及试验验证

依据钢铝混合地铁车辆结构传力特点,创建了钢铝混合地铁车辆结构性能有限元模型。以某钢铝混合地铁列车的头车为研究对象,根据EN 12663—2010标准,对车体刚度、静强度进行仿真分析。介绍了车体静强度试验情况,并将试验结果与有限元计算结果进行对比分析,结果表明,列车结构测点的测试值与计算值的变化趋势一致,相对误差最大值在13%之内。     

车辆装配前铝合金焊缝节点结构疲劳试验研究

铝合金焊缝节点结构作为车体结构中的重要组成部分,车辆装配前对焊缝节点结构强度进行研究具有重要意义。为了掌握铝合金焊缝节点结构的疲劳强度性能,选取实车中出现疲劳裂纹破坏的典型节点部位制作标准件进行疲劳试验;根据试件与实际车体疲劳破坏位置的应力分布趋势一致的原则,设计了两种典型焊接形式的标准件结构模型,并且确定了疲劳试验的加载方式以及试验工装设计,给出了试验模型的疲劳破坏位置以及通过成组试验获得的典型节点形式的S-N(应力-寿命)曲线。同时利用非线性有限元方法对铝合金焊缝节点结构进行疲劳强度计算,将计算结果与试验结果进行对比分析,验证了所采用有限元计算方法的准确性和普遍适用性。