第1章 车体结构 1
1.1 概述 1
1.1.1 铝合金车体发展过程 1
1.1.2 不锈钢车体发展过程 3
1.1.3 中国铁路高速动车组车体 4
1.2 底架 6
1.3 车顶 7
1.4 侧墙 8
1.5 端墙 9
1.6 司机室 10
1.6.1 司机室结构 10
1.6.2 板梁蒙皮结构 10
1.6.3 前窗骨架组成 10
1.6.4 气密墙 11
1.6.5 材料选择 11
1.6.6 仿真计算与试验验证 12
1.6.7 制造工艺流程 13
第2章 车体附属设备 14
2.1 概述 14
2.2 车钩缓冲装置 14
2.2.1 柴田式车钩缓冲装置 15
2.2.2 欧系车钩缓冲装置 18
2.3 前罩开闭机构 20
2.3.1 结构形式简介 20
2.3.2 机构组成 20
2.3.3 工作原理 20
2.3.4 玻璃钢前罩 21
2.3.5 设计关键点 21
2.4 前头排障装置 22
2.4.1 CRH1型动车组排障装置 22
2.4.2 CRH2型动车组排障装置 23
2.4.3 CRH3型动车组排障装置 23
2.4.4 Velaro动车组排障装置 24
2.5 受电弓导流罩 25
2.6 车下设备舱 27
2.6.1 设计原则及指标 27
2.6.2 结构组成 28
2.7 防爬装置 34
第3章 车体性能设计试验与相关标准 35
3.1 车体强度刚度设计标准 35
3.1.1 基于仿真的结构优化技术 36
3.1.2 连接件的等强度设计技术 36
3.1.3 刚度匹配设计技术 36
3.2 车体刚度仿真分析 36
3.3 车体强度刚度试验验证 37
3.3.1 静强度刚度试验验证 37
3.3.2 气密强度试验验证 37
3.3.3 疲劳强度试验验证 38
3.4 动车组车体结构强度相关标准 38
3.4.1 国外标准 38
3.4.2 国内标准 40
3.5 气动性能研究及相关标准 40
3.5.1 国外标准 42
3.5.2 国内标准 42
第4章 气动设计与试验 44
4.1 概述 44
4.2 头型设计 45
4.2.1 车体断面形状 45
4.2.2 截面面积及截面面积变化率 45
4.2.3 长细比 45
4.2.4 纵断面及水平断面形状 46
4.2.5 鼻锥引流 46
4.2.6 转向架侧罩 47
4.2.7 驾驶舱倾角 47
4.2.8 司机视野、司机室结构及空间限制 47
4.2.9 开闭机构及车钩等附件空间关系 47
4.3 空气动力学仿真分析 48
4.3.1 概述 48
4.3.2 流场求解方法 49
4.3.3 网格生成技术 53
4.4 气动性能风洞试验 55
4.4.1 概述 55
4.4.2 模型加工标准 55
4.4.3 风洞试验技术 57
4.4.4 风洞试验内容 60
4.4.5 风洞试验标准体系 61
4.5 气动噪声风洞试验 61
4.5.1 概述 61
4.5.2 试验技术的基本原理及方法 62
4.6 动模型试验 65
4.6.1 试验概述 65
4.6.2 试验系统组成及功能 66
4.6.3 动模型试验系统基本原理 67
4.6.4 列车气动特性试验用模型 68
4.7 空气动力学实车线路试验 68
4.7.1 试验概述 68
4.7.2 试验原理及方法 69
4.7.3 试验评价方法和标准 71
第5章 被动安全 72
5.1 概述 72
5.2 标准对比分析 75
5.2.1 各国标准的适用范围 75
5.2.2 国外碰撞标准对比分析 76
5.3 吸能元件与结构 79
5.3.1 吸能元件 79
5.3.2 吸能结构 80
5.4 被动安全性能验证 80
第6章 车体材料与连接技术 81
6.1 概述 81
6.2 铝合金材料特点及分类 81
6.2.1 铝合金材料特点 81
6.2.2 铝合金材料分类 82
6.2.3 铝合金材料的热处理 82
6.2.4 动车组用铝合金材料 83
6.3 动车组用铝合金材料性能要求及执行标准 84
6.3.1 技术要求标准 84
6.3.2 性能评定标准 85
6.4 焊接 86
6.4.1 概述 86
6.4.2 焊接种类 87
6.4.3 焊接接头类型 92
6.4.4 焊接质量 93
6.4.5 可焊性 94
6.5 铆接 95
6.5.1 分类 95
6.5.2 工艺过程 95
6.6 螺纹连接 95
6.6.1 螺纹连接的基本类型 96
6.6.2 螺纹连接的防松 96
6.6.3 螺纹连接的强度 97
6.7 胶接 97
6.7.1 胶接的应用 97
6.7.2 胶接工艺 98
第7章 型式试验 99
7.1 车体强度刚度试验 99
7.1.1 被试车体主要技术参数和材质 99
7.1.2 试验工况及试验方法 100
7.1.3 试验结果的评价方法 105
7.2 车体模态试验 105
7.2.1 标准分析 105
7.2.2 试验方法 107
7.2.3 试验内容 109
7.3 车钩缓冲装置试验 110
7.3.1 试验内容 110
7.3.2 试验方法 110
7.3.3 试验评价 112
7.4 前罩开闭机构试验 112
7.4.1 强度试验 112
7.4.2 气缸可靠性试验 113
7.4.3 高低温试验 113
7.4.4 外观、尺寸检测试验 113
7.4.5 称重检验 114
7.4.6 机构开闭功能试验 114
第8章 车体检修技术 115
8.1 修程 115
8.2 车体结构检修 115
8.3 车钩缓冲装置检修 116
8.4 前罩开闭机构检修 116
8.5 前头排障装置检修 116
8.6 受电弓导流罩检修 117
8.7 车下设备舱检修 117
参考文献 119