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,且有较大的安全裕量.