不锈钢地铁车辆设计应用标准分析

不锈钢地铁车辆设计应用标准分析

翟勇陈德材王珍迅吴凤阳

中车大连机车车辆有限公司辽宁大连116021

摘要：国家的发展越来越迅速，地铁运输行业的发展速度相较于一般行业，其发展速度比较迅速。国民的个人经济的提高带动了国民生活质量的变化，出行的方式也有所改变，以此刺激了地铁行业的发展。同时随着电子行业的兴起，各种各样的购物APP的带动了运输行业的发展，运输过程中，铁路运河作为运输的主要方式，它的安全性能也越来越受到大众的关注。在进行人力或者物力的运输过程中，首先需要确保的就是地铁车辆的安全性以及可靠性的保障，同时也要确保地铁车辆的整体构造能够适应运输中高强度的运作，不会造成地铁的使用年限不达标，以此影响地铁运行的整体效率，从而提高地铁使用成本。随这铁路运输的发展，为了能够更好的推动铁路运输的发展，我们首先就是要保证不锈钢地铁车辆设计的合理性，以此确保不锈钢地铁的整体质量。

关键词：不锈钢地铁车辆设计车辆应用

地铁车辆的整体安全性，可靠性，以及各方面性能的好坏主要是依靠车体钢结构来进行保障，为了确保车体钢机构的制造过程顺利进行，对于不锈钢地铁车辆的焊接工艺的要求很高。不锈钢地铁车辆设计的应用主要是通过对于车辆各种功能的了解来确定车辆设计应用的基础。首先就是搭载车辆的设计，搭载车辆主要是对于如何有效的搭载更多的人来进行设计，首先各种内部器件的选用，然后对于结构的构造以及内部空间的一个设计都是很重要的，同时还有一些进行运输货物，火灾抢救或者专业的比赛车辆的一个特殊设定。车辆的设计中通常必须要考虑的还有就是车辆的抗撞击能力，安全防护反应以及对于速度的控制都是车辆所必须的基本性能。

一、不锈钢车体钢结构焊接工艺方法

在进行不锈钢的车体制造之前，首先要根据不锈钢车体的设计方案来进行各部件的制造。通过各个部件的整体合作来完成不锈钢车体的焊接工艺。近年，对于不锈钢车体制造工艺的几个制造方法主要包括电阻点焊、熔焊、激光焊接。不锈钢的特点主要就是热物理性以及焊接的过程较复杂，主要就是选用点焊的焊接制造工艺。点焊的操作过程中，点焊接头的形状等一些特殊性造成不能不能完全使用无损检测的检测方法来保证焊接质量。为了确保进行点焊的过程中的焊接质量，通过焊接试件或者在线实时监控来确保焊接质量。为了提高焊接参数的可靠性，我们的质检人员必须进行多次的点焊试件，对试件的剥离和拉伸进行多次试验来提高参数的可靠性。为了能够减少在焊接过程中造成焊接热输入过高，造成变形，提高焊接大面积应力集中，严重会引起钢结构内部组织改变，产生晶间腐蚀．造成接头强度的现象可采用小电流快速焊的方法。

二、不锈钢车体设计钢结构

2.1不锈钢车体机构设计标准

在进行轨道车辆车体结构设计的时候通过对于车体的重量承受程度、安全保障度、整体运行速度的全面考虑来选用更为适合进行不锈钢车体设计的钢结构。传统的不锈钢车体钢结构主要是按照日本的JISE7105标准设计来进行。随着国家的快速发展，国家对于不锈钢地铁的车辆设计的需求越来越多，地铁市场越来越趋向于国家化的发展，日本JISE7105标准设计已经不在适用于国内的不锈钢地铁的车辆设计。欧洲的EN12663标准更加适用于现代的工业要求，能够更好的满足国家的各方面需求，不会受到过多的工业方面的治愈。使得不锈钢车辆的设计要求更加合理。

2.2EN12663标准的主要要求

欧洲的EN12663标准主要是对车体进行严苛的承受载苛的检验。在进行车体承受的载荷的检验过程中，主要进行的几个工况是垂向载荷、车钩区域压缩载荷、防爬器区域压缩载荷、车钩区域拉伸载荷、腰带高度压缩载荷、上边梁高度压缩载荷、复轨试验、整车抬车试验、三点支撑试验。欧洲的EN12663标准相较于日本的JISE7105标准更加明确了车体的不锈钢地铁钢结构的静强度，同时对于不锈钢地铁的车体的稳定性能和不锈钢的钢的硬度以及疲劳程度等一些特性有了明确的规定范围，是之后的不锈钢地铁钢结构的设计更加合理化、规范化。

三、不锈钢地铁车辆的车车体承受载荷检验

进行车体的结构的设计过程中，首先要确保进行的车体结构的设计能够使车辆在进行不同的载荷的工作情况中，所涉及的结构器件的承受力不能超过允许构件超过承受的最大应力值。在EN12663标准中对于载荷的规定至少有不下十种的载荷。其中规定最细致严谨的就是压缩严苛规定，而在压缩的工作情况中，最关键的过程就是底架和侧墙的压缩情况。整体的车体结构的安全性能的保证通常是由底架和侧墙的载荷的检验参数来进行确定。所以主要的载荷检验就是对于底架和侧墙的载荷检验。

对于压缩载荷的运用，要先设计一个底架线路设计图，通过对底架线路设计图的观察来确定力的传递过程是通过车钩座、牵引梁、枕梁和端梁、底架边梁、波纹地板、小纵梁进行一个传递过程。在载荷检验过程中，要考虑到枕梁的特点是刚度大，它的载荷承担力是最高的。在进行设计的过程中，要考虑到压缩载荷中心线与底架的高度，避免造成弯矩现象。

在进行压缩荷载作用的过程中，力到侧墙外板的运行主要是通过底架边梁分担了一部分纵向力的承受，同时利用侧墙下边梁和外板与底架边梁之间严密的迂回点焊来进行力度传递。侧强力的承受主要依靠侧墙下墙板的承受，其余一部分利用窗间板分离到上墙板上去。对于受力最大的下墙板靠近边梁的区域，为了确保其稳定性，要进行应力以及稳定性的严密的计算。

结束语

在进行不锈钢地铁车辆的设计中，一方面是钢铁焊机工艺的要求，车辆结构的焊接工艺的好坏对于车辆质量的影响很深，为了确保车辆的安全等一些性能有所保障，我们的车辆焊接工艺就必须在之后的发展中结合各国的工艺理念，创建出全新的适合国家不锈钢地铁车辆的焊接工艺。另一方面就是对于不锈钢地铁车辆的架构的材料的选用还有对于欧洲EN12663标准的适应。在进行地铁车辆的车体机构的设计中，主要考虑的就是车体强度。车体强度是需要通过各方面原因以及各个系统的接口工作来设计。根据车体机构的特点对力在车体机构中的分布，传递的路线以及力的相互作用来分析，发现EN12663标准更加适用于地铁车辆的车体结构设计。不锈钢地铁的发展越来越迅速，面对需求如此多变的国际市场为了能够确保不锈钢地铁能够稳定持续的发展，就必须对不锈钢地铁车辆设计进行创新性癌改变，多加入一些多变元素，以此为不锈钢地铁的发展奠定好基础。

参考文献

[1]周建乐,韩志卫,张雄飞,张红江.直线电机车辆的技术创新现状及应用展望[A].中国土木工程学会城市轨道交通技术工作委员会、世界轨道交通发展研究会、青岛地铁产业协会、《世界轨道交通》杂志.2014中国青岛城市轨道交通管理和技术创新研讨会论文集[C].中国土木工程学会城市轨道交通技术工作委员会、世界轨道交通发展研究会、青岛地铁产业协会、《世界轨道交通》杂志:,2014.（16）

[2]高阳.铁路车辆不锈钢点焊车体强度分析及疲劳寿命评估[D].大连交通大学,2015.（07）

[3]陈中毅.基于刚柔耦合模型的城轨车辆连挂碰撞研究[D].西南交通大学,2017.（08）