关于客车车体扭转载荷问题的探讨.docxVIP

任启麟(大连铁道学院机车系116022大连)摘要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的客车车体,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(时速200km以上),需要进行扭转载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。主题词客车车体扭转试验应力AbstractInthispaper,theconceptionandcausestothegenerationoftorsion2alloadappliedonacarbodyaredescribed.Viaanalysis,itisrecognizedthatforapassengercarbodywithaspeedof160km?h,duetothefactthatthetestedstressundersuchworkingconditionisverysmall,itcanbeneglected;forahignspeedpas2sengercarbody(withspeedover200km?h),strengthtestneedstobecarriedoutundertheworkingconditionoftorsionalload;forasubwaypassengercarbody,duetothefactthattherearemoreandlargeropeningsofdoorsandwindows,thetor2sionalloadmustbeconsidered.passengercar;carbody;torsiontest;stressKeyWords客车在线路上运行时,客车车体承受着各种静、动载荷,受力情况是十分复杂的。在TB1335—78《铁道车辆强度设计及试验鉴定规范》中,对各种载荷的大小、作用方式、载荷性质都作了规定和说明。本文想通过静强度试验结果来说明什么样的客车车体应考虑或不必考虑扭转载荷的作用。承上。因此,车体将承受扭转载荷并产生变形,扭转力矩的大小为?P·l,其中?1为1、4(或2、3)位旁承的反力,l为同一枕梁上心盘中心与旁承中心间的横向距离(见图1)。1作用在车体上的扭转载荷当车辆进入缓和曲线区段,前位转向架已进入缓和曲线,而后位转向架处于平直线上时,此刻,前位转向架的外侧下旁承由于外侧车轮的抬高而升高,致使与车体相应的上旁承接触。这样,在垂直载荷的作用下,车体除了支承在前后转向架的两个心盘上之外,还支承在处于对角线上的1、4(或2、3)位旁计算车体强度或车体强度试验时,?P·l取40kN·m,它们作用在车体两枕梁所在的横截面内,这是TB1335—78所规定的。2扭转载荷作用下的车体应力情况收稿日期:1995209218修回日期:1996207225关于客车车体扭转载荷问题的探讨任启麟研究车体在40kN·m扭转载荷作用·5·下,车体钢结构应力大小及分布规律可以通过车体的有限元分析或车体钢结构的静强度试验的扭转试验测得。目前情况,仍以强度试验为准。现以长春客车厂设计制造的2515m客车(总图号为CCK30)车体钢结构和四方几乎处于不受或承受很小的扭转载荷。枕梁上有32个应力测点,测得的最大应力值为±117MPa。横梁上有8个应力测点,测得的最大应力为016MPa。底架纵向波纹地板上的应力测点,最大的应力值为111MPa。车体侧墙、车顶的梁、板绝大部分的应力值在510MPa以下,只有在窗角部位极少数测点的应力超过10MPa。图2示出两枕梁上方部位窗角的应力值及其分布。由图2可见最大应力机车车辆厂设计制造的2515m广九软座车(总图号为SFK45)的车体钢结构为例,对其在40kN·m的试验扭矩作用下的试验应力情况加以说明。2.1长客厂生产的2515m客车车体(简称为-1611MPa。以上各部件上的测点位置都CCK30)CCK30车体底架牵引梁上40个应力测点在扭转载荷工况下的应力值均在±110MPa以下,足以说明扭转载荷工况下牵引梁是选取车体在各种载荷作用下的应力值较大或有代表性的部位。该车构造速度为160km?h。图2CCK30两枕梁上方窗角部位的测试应力(MPa)2.2四方厂生产的2515m软座客车(简称SFK45)SFK45车是运行于广州——九龙间的2515m软座客车。凭以往的经验,试验时仅测了二位端窗口及门口部位的应力。测试结果为:位于侧门上部最大应力只有1417MPa,这说明扭转载荷作用下车体的应力与其他载荷引起的应力值比较小。该车的构造速度也是160km?h。通过上面两个客车车体钢结构在扭转载荷作用下分析,认为车体钢结构产生的应力都很低。如:CCK30车体侧墙采用耐候钢,其许用应力为〔Ρ〕=230MPa,窗角最大应力值为-1611