标准动车组车体强度设计技术研究

中国标准动车组是我国自主研发的具有自主知识产权的高速动车组,速度等级为350 km/h。以中国标准动车组铝合金车体为研究对象,对其进行了力学承载特性分析,依据EN12663标准,对车体强度进行了有限元分析计算,并结合静强度试验结果对车体承载性进行了验证,为系统掌握高速动车组铝合金车体设计提供了理论依据。     

基于抗蛇行减振器动态模型的高速列车曲线通过性能研究

为解决传统油压减振器模型不能反映其动态特性对高速列车动力学性能影响的问题,运用Simulink仿真软件建立了一种包含压力缸、常通孔、储油缸、回油阀、卸荷阀的抗蛇行减振器动态模型。结合动力学仿真软件SIMPACK,分析了时速350 km/h动车组曲线通过性能。结果表明:相比传统分段线性模型,采用抗蛇行减振器动态模型计算的阻尼力涵盖了黏性阻尼力和油液被压缩产生的回复力,仿真计算的示功图与试验结果吻合良好,能够准确描述抗蛇行减振器动态行为过程。动力学联合仿真结果表明:增大曲线外轨超高度和曲线半径均能有效提高列车在曲线上的蛇行失稳临界速度;列车运行速度一旦超过曲线路段所对应的临界速度,其脱轨系数、倾覆系数和磨耗指数均会急剧增大,严重影响行车安全;时速350 km/h动车组的蛇行失稳临界速度在半径分别为3 000、5 000、7 000 m的曲线上分别为220～260 km/h、280～340 km/h、335～400 km/h。     

高铁与动车全面降速 高铁路线建设也可能放缓

为贯彻落实国务院常务会议精神,铁道部编制了新的列车运行图,不但调整了列车开行方案,而且适当降低了新建高铁运营初期速度,新运行图已于2011年8月起实施。三类线路调整低运行时速:一是将目前京津城际、沪杭城际、京沪高铁的时速由350 km调整到300 km;二是将合宁、合武、石太、昌九、海南东环、杭深线宁波至厦门段、长吉、秦沈等诸多高铁的时速由250 km调整到200 km;三是将客货混跑的既有线路动车组列车时速由200 km调整到160 km。这就是说,除了少数高铁仍保持300 km/h的速度外,大多数铁路均回到了2007年铁路第六次大提速前的状态。     

250 km/h动车组头车底架有限元分析与优化设计

底架作为动车组车体关键承载部件,其结构设计的刚度及强度对整车的安全使用及性能有很大影响。采用ANSYS有限元方法,在整车分析的基础上,对250 km/h动车组底架的结构进行强度分析研究。对底架主要的典型载荷下应力集中部位(牵引梁等)进行局部应力分析并优化,对250 km/h动车组头车车体结构进行了静强度试验。在各工况和载荷作用下,各应力测点的应力及合成应力和位移测点的位移值均小于所用材料的弹性极限,底架结构设计合理。     

时速200km城际动车组车体焊接变形机理及尺寸控制

时速200 km城际动车组车体组成关键尺寸包括车体长度、高度、车体挠度值、门口高度等。焊后车体长度收缩,高度及门口高度下降,两端向上弯曲,与设计的理论挠度方向相反。采用预留工艺余量的方法可有效控制最终车体长度尺寸;采用增加侧墙型材的组对公差并在组对时进行高度反变形支撑,以及控制车顶单件的内高,可有效控制车体组成焊后的最终高度及门口高度值;采用焊前工装与侧墙预制挠度的方法,可有效控制焊后的车体挠度值。     

基于SYSWELD的CRH_2-300铝合金车体缓冲梁和牵引梁焊接数值模拟

高速列车缓冲梁和牵引梁连接部位处焊缝是机车车体焊缝中最重要的焊缝之一,选用法国ESI公司开发的热加工专业计算软件SYSWELD对300 km/h动车组车体(二阶段)缓冲梁和牵引梁连接部位焊接接头和结构的焊接残余应力进行模拟计算。对不同焊接线能量和不同焊接顺序下的铝合金车体缓冲梁和牵引梁连接部位的焊接残余应力大小进行模拟,结果表明优化焊接顺序和焊接线能量可以有效减少焊接残余应力,对实际生产具有一定指导意义。     

200 km/h市域动车组转向架构架组焊工艺

根据200 km/h市域动车组转向架构架的设计结构特征,结合现场实际生产制造经验,论证探讨了200 km/h市域动车组转向架构架的组焊工艺过程以及注意事项,并针对产生的焊接变形提出了相应的控制措施和调修方法,进而达到控制构架组成整体尺寸的要求。     

武钢时速350千米钢轨闪光焊和铝热焊接通过铁道部审查

2008年12月27日，铁道部运输局在武钢宾馆主持召开公司生产的时速350km100m定尺钢轨上道技术审查会。与会专家认真听取公司项目组的研究报告和国家铁科院的检验评定报告后，一致认为．武钢生产的时速350km100m定尺60km／m U71Mn（k）和U75V钢轨可批量生产上道使用。     

焊接技术在动车组铝合金车体焊接的应用及发展趋势

通过对MIG焊、TIG焊、电阻点焊、激光焊及搅拌摩擦焊技术在轨道车辆铝合金车体焊接中的应用情况进行分析,阐述了上述各种焊接技术在轨道车辆铝合金车体焊接应用中的优缺点.总结得出:MIG焊及TIG焊技术是我国动车组铝合金车体制造目前应用的主要焊接技术,激光焊及搅拌摩擦焊技术在动车组铝合金车体焊接中的应用是未来我国动车组铝合金车体制造中的趋势.     

动车组车体平顶焊接工艺及质量控制北大核心

针对动车组铝合金车体平顶焊接易出现焊缝未熔合、焊缝根部裂纹以及变形难控制等问题,分析了造成动车组铝合金车体平顶搭接焊缝未熔合、根部裂纹及易变形的原因,优化了原有的焊接工艺参数和平顶焊接变形控制方法。结果表明,优化后的焊接工艺有效地解决了动车组铝合金车体平顶焊接易出现焊缝未熔合和焊缝根部裂纹的问题,动车组铝合金车体平顶焊后整体平面度控制在3 mm以内,满足使用要求,有效保证了车体平顶的焊接质量。     

动车组车体平顶焊接工艺及质量控制

针对动车组铝合金车体平顶焊接易出现焊缝未熔合、焊缝根部裂纹以及变形难控制等问题,分析了造成动车组铝合金车体平顶搭接焊缝未熔合、根部裂纹及易变形的原因,优化了原有的焊接工艺参数和平顶焊接变形控制方法。结果表明,优化后的焊接工艺有效地解决了动车组铝合金车体平顶焊接易出现焊缝未熔合和焊缝根部裂纹的问题,动车组铝合金车体平顶焊后整体平面度控制在3 mm以内,满足使用要求,有效保证了车体平顶的焊接质量。     

插接式铝合金底架自动焊焊接工艺优化

从设计结构和工艺方法两个方面分析时速350 km标准动车组(复兴号)底架自动焊的对接焊缝未填满缺陷产生的原因,从设计结构、段焊工艺、焊接顺序、焊接工艺参数等方面着手制定优化方案并在项目上实施,解决了对接自动焊焊缝未填满问题,焊缝返修量显著下降,极大改善了焊后底架的平面度,有效降低调修工作量,适用于插接式底架自动焊的批量生产。     

时效工艺对动车组6N01铝合金车体型材性能影响

采用力学性能测试和显微组织观察等方法,研究了动车组6N01铝合金车体型材时效工艺对其性能和组织的影响。结果表明,185℃3h时效制度对6N01铝合金车体型材很适宜,在此条件下,该合金型材的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为262.8N/mm2~231.1 N/mm2、224 N/mm2~214.3 N/mm2和13.1%~17.3%。这一结果说明,该时效制度比双级时效制度可节省保温时间7 h。     

特种断面翼轨淬火工艺

试验研究了时速200km/h的高速铁道道岔特种断面热挤压翼轨及其全长轨头表面淬火工艺。检验结果表明,各项质量及性能指标如硬度、组织、性能等,都能满足高速道岔制造技术条件要求。     

新型中低速动车组鼓形碳钢车体制造及焊接工艺研究

文中简要介绍了新型中低速动车组鼓形碳钢车体结构及新材料的应用,重点对鼓形碳钢车体制造及焊接工艺进行分析,同时对鼓形车体制造工艺技术难点及焊接过程控制进行了说明。通过鼓形碳钢车体制造及焊接工艺应用,提升轨道车辆车体制造质量。     

160 km/h动车组司机室钢结构制造工艺研究

时速160 km/h动力集中动车组是我国普速客车换型的主力产品,司机室钢结构包括侧墙、前墙组成和闸墙等部件。文中从工艺分析、工艺策划和工艺实施3个方面对司机室钢结构制造工艺进行了研究。通过焊接工艺评定确定Q460E钢的焊接材料和焊接工艺参数;通过采用合理工艺流程和工装等工艺措施,司机室侧墙组焊后使用弧形检测样板检测弧形间隙≤2 mm;司机室钢结构组焊后满足焊接和装配尺寸要求。     

双层铝合金车体焊接结构设计

依照双层铝合金车体总体设计规范的要求,以车辆动态包络线作为车体断面设计的约束条件,进行车体的三维设计和详细结构设计,按照EN 15085的焊接标准要求优化双层铝合金车体焊接结构,同时对车体母材与焊接材料进行优化匹配。经车体静强度试验验证,优化后的焊接接头型式减少了车体大部件和车体总成的焊接变形,适合车体的模块化制造需求。通过计算车体静强度,证明250 km/h双层铝合金试验车体的强度符合EN 12663要求,产品的安全性、可靠性满足欧洲铁路客车强度规范。     

高速动车组铝合金车体结构设计

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的三维设计,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的母材、焊接材料和设计车体的焊接接头型式.通过对车体的静强度计算和试验数据的分析,验证了头车试验车体的强度符合欧洲标准EN12663,能够满足产品的安全可靠性需求.     

中国高铁时代商机显现

<正>近日,我国建国以来一次投资规模最大、目前世界上一次建成线路最长、标准最高的铁路建设项目京沪高速铁路落下一份大单近日铁道部组织北京铁路局与中国北车股份有限公司签署100列新一代高速动车组采购合同,将在2011年用于京沪高铁。据悉,该机车将创造持续时速350公里的商业运营世界     

时速350 km动车组车顶焊接变形控制与工装夹具设计研究

时速350 km动车组车顶焊后变形量较大,最大处达到12 mm。在焊接过程中调整焊接顺序可有效减小变形量。先进行反装焊接,后进行正装焊接,先进行中间焊缝焊接,后进行两侧焊缝焊接,焊后车顶的变形量较小,变形的弯曲方向与车顶自身外形弧度方向一致,调修时间最少。并且在焊前使用工装夹具对车顶进行侧顶紧和压紧,以及预制反变形可以进一步减小焊后变形量。焊前反变形量达到7 mm时,焊后变形量可以控制在3 mm以内。