Q/LB.□XXXXX-XXXX目次TOC\o"1-1"\h\t"標(biāo)準(zhǔn)文件_一級條標(biāo)題,2,標(biāo)準(zhǔn)文件_附錄一級條標(biāo)題,2,"前言 Ⅱ1范圍 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語和定義 14坐標(biāo)系 25總體要求 26設(shè)計(jì)載荷工況要求 26.1總則 26.2靜載荷工況 36.3疲勞載荷工況 46.4剛度分析工況 47強(qiáng)度和剛度評定要求 57.1靜強(qiáng)度評定 57.2疲勞強(qiáng)度評定 57.3剛度評定 58試驗(yàn)要求 5參考文獻(xiàn) 6前言本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。本文件由中車青島四方機(jī)車車輛股份有限公司提出。本文件由山東標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會歸口。本文件起草單位：中車青島四方機(jī)車車輛股份有限公司、西南交通大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)。本文件主要起草人：王晉樂、劉龍璽、于飛、田洪雷、李歡、朱濤、王文斌。電子導(dǎo)向快軌車輛車體強(qiáng)度技術(shù)要求范圍本文件規(guī)定了電子導(dǎo)向快軌車輛車體強(qiáng)度設(shè)計(jì)基本原則，設(shè)計(jì)載荷工況，強(qiáng)度分析和評定方法。本文件適用于電子導(dǎo)向快軌車輛的車體設(shè)計(jì)。規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB17578客車上部結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求及試驗(yàn)方法T/SDASXXXX—XXXX電子導(dǎo)向快軌車輛通用技術(shù)條件術(shù)語和定義T/SDASXXXX—XXXX界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。車體carbody由走行裝置所支撐,主要起承載作用,包括底架、側(cè)墻、端墻、車頂和司機(jī)室等結(jié)構(gòu)部件。[來源：GB/T4549.5—2004，2.1，有修改]整備狀態(tài)下的車體質(zhì)量massofthecarbodyinworkingorderm1安裝了所有部件，完全裝配好的車體的質(zhì)量，包括水和燃料等的最大運(yùn)營儲備質(zhì)量。[來源：GB/T33194—2016，3.2，有修改]一個走形系統(tǒng)質(zhì)量massofonewalking

systemm2一個走形系統(tǒng)的二次懸掛裝置以下所有設(shè)備，包括二系懸掛裝置的質(zhì)量。車體與走形系統(tǒng)間的連接件的質(zhì)量按比例分配到m1和m2中。[來源：GB/T33194—2016，3.3，有修改]正常有效載荷massundernormalpayloadm3規(guī)定條件下的車輛裝載量，一般為坐席滿員，站立區(qū)6人/m2，60kg/人。[來源：GB/T33194—2016，3.4，有修改]超常有效載荷massunderexceptionalpayloadm4超員條件下的車輛裝載量，一般為坐席滿員，站立區(qū)8人/m2，60kg/人。[來源：GB/T33194—2016，3.5，有修改]一個設(shè)備載荷massofoneequipmentmE一個車體附屬設(shè)備的質(zhì)量。坐標(biāo)系車輛的縱向?qū)?yīng)于X軸，橫向?qū)?yīng)于Y軸，垂向?qū)?yīng)于Z軸。采用右手法則坐標(biāo)系，X軸和Y軸位于水平面內(nèi)，X軸的正向?yàn)檐囕v運(yùn)行方向，Z軸的正向?yàn)榇怪毕蛏?，原點(diǎn)為車輪與路面的接觸點(diǎn)，見圖1所示。標(biāo)引序號說明：1——車輛運(yùn)行方向；X——縱向；Y——橫向；Z——垂向。車輛坐標(biāo)系總體要求車體宜采用整體承載式結(jié)構(gòu)。車體整體結(jié)構(gòu)壽命不應(yīng)低于25年。車體強(qiáng)度應(yīng)能承受自重、載重、牽引力、橫向力、制動力等車輛運(yùn)用過程中的各種載荷而不產(chǎn)生永久變形和疲勞破壞。車體強(qiáng)度應(yīng)能滿足架車、救援和維修等要求，而不產(chǎn)生永久變形。車體剛度應(yīng)能滿足車輛運(yùn)用過程中的各種載荷下所有車門、車窗的運(yùn)動不受阻。車體應(yīng)與車載設(shè)備（包括走行系統(tǒng)、電器設(shè)備、內(nèi)裝部件等）的固有頻率錯開，以避免發(fā)生共振。車體的側(cè)翻安全性能應(yīng)滿足GB17578的要求。設(shè)計(jì)載荷工況要求總則車體設(shè)計(jì)載荷工況包括靜載荷工況、疲勞載荷工況和剛度分析工況。設(shè)計(jì)載荷工況與本部分規(guī)定不同時，應(yīng)按用戶規(guī)定的技術(shù)條件執(zhí)行。分析和驗(yàn)證時，各設(shè)計(jì)載荷工況的作用力和約束等載荷應(yīng)施加在與車輛正常運(yùn)營狀態(tài)的實(shí)際載荷情況相對應(yīng)的準(zhǔn)確位置上。除了本章規(guī)定的載荷工況之外，車體還應(yīng)承受可能出現(xiàn)的其他相關(guān)的靜載荷或動載荷（例如，車輛爆胎、換胎以及側(cè)風(fēng)等引起的載荷）。靜載荷工況最大垂向載荷工況最大垂向載荷與車輛在平坦道路正常行駛時垂向振動所引起的如下彎曲載荷有關(guān)：最大垂向載荷為最大垂向靜載荷與最大垂向動載系數(shù)之積；最大垂向靜載荷與車體超常有效載荷對應(yīng)，包括整備狀態(tài)下的車體質(zhì)量m1和超常有效載荷m4；最大垂向動載系數(shù)宜取2.5。彎曲和扭轉(zhuǎn)組合載荷工況彎曲和扭轉(zhuǎn)組合載荷與車輛在復(fù)雜道路行使時某個車輪抬升或者懸空有關(guān)。垂向載荷為最大垂向靜載荷與垂向動載系數(shù)之積；最大垂向靜載荷為整備狀態(tài)下的車體質(zhì)量m1與超常有效載荷m4之和；垂向動載系數(shù)宜取1.5。緊急制動載荷工況緊急制動載荷與車輛在因故緊急剎車時所產(chǎn)生的較大慣性力有關(guān)。緊急制動載荷包括垂向載荷和縱向載荷；垂向載荷為最大垂向靜載荷與垂向動載系數(shù)之積；縱向載荷為最大垂向靜載荷與制動減速度之積；最大垂向靜載荷為整備狀態(tài)下的車體質(zhì)量m1與超常有效載荷m4之和；垂向動載系數(shù)宜取1.5，制動減速度宜取0.8g。緊急轉(zhuǎn)彎載荷工況緊急轉(zhuǎn)彎載荷與車輛在因故緊急轉(zhuǎn)彎時所產(chǎn)生的較大離心力有關(guān)。緊急轉(zhuǎn)彎載荷包括垂向載荷和橫向載荷；垂向載荷為最大垂向靜載荷與垂向動載系數(shù)之積；橫向載荷為最大垂向靜載荷與橫向加速度之積；最大垂向靜載荷為整備狀態(tài)下的車體質(zhì)量m1與超常有效載荷m4之和；垂向動載系數(shù)宜取1.5，橫向加速度宜取0.6g。架車和抬車載荷工況架車和抬車載荷與車輛在組裝或救援等非正常工作狀態(tài)中，在規(guī)定位置架起或抬起整個車體時，其中一個架車點(diǎn)脫離車體的情況有關(guān)。垂向載荷為垂向靜載荷與動載系數(shù)之積；垂向靜載荷為整備狀態(tài)下的車體質(zhì)量m1與被一同架起的走形系統(tǒng)質(zhì)量m2之和；垂向動載系數(shù)宜取1.1；分析和驗(yàn)證時，脫離車體的架車點(diǎn)相對其他架車點(diǎn)的垂向移動量可取10mm和剛好引起一個架車點(diǎn)脫離的偏移量，這二者其中的較小值?？v向拉伸/壓縮載荷工況縱向拉伸/壓縮載荷與車輛在坡道上發(fā)生故障時，駐車后清客并進(jìn)行救援的情況有關(guān)?？v向拉伸載荷為150kN，垂向載荷為整備狀態(tài)下的車體質(zhì)量m1。縱向壓縮載荷為200kN，垂向載荷為整備狀態(tài)下的車體質(zhì)量m1。車頂維護(hù)作業(yè)載荷工況車頂維護(hù)作業(yè)載荷與維修工人登頂作業(yè)的情況有關(guān)。在車頂間距為500mm的任意兩個200mm×100mm的區(qū)域內(nèi)，分別施加1000N的垂向載荷。鉸接裝置驗(yàn)證載荷工況鉸接裝置驗(yàn)證載荷應(yīng)包括車體之間的縱向、垂向和抬車等要求引起的最大載荷。鉸接裝置驗(yàn)證載荷包括作用力和力矩。設(shè)備連接裝置驗(yàn)證載荷工況車輛運(yùn)行時，車體上設(shè)備連接裝置應(yīng)承受如下載荷，各載荷應(yīng)單獨(dú)施加。x方向：±2g×mE；y方向：±1g×mE；z方向：（1±c）g×mE，車體端部c=2，車體中部線性下降到0.5。設(shè)備連接裝置驗(yàn)證載荷工況應(yīng)包括6.2.9.1中a）、b）和c）規(guī)定的載荷與設(shè)備本身可能產(chǎn)生的最大載荷的組合。設(shè)備連接裝置驗(yàn)證載荷工況應(yīng)包括6.2.9.1中a）和b）規(guī)定的載荷與垂向載荷mE的組合。設(shè)備連接裝置驗(yàn)證載荷工況應(yīng)包括垂向載荷（1±c）g×mE。疲勞載荷工況6.3.1車輛運(yùn)行時，車體及車體所連接設(shè)備應(yīng)承受如下疲勞載荷，各載荷應(yīng)單獨(dú)施加。x方向：±0.2g×（m1+m3）；y方向：±0.15g×（m1+m3）；z方向：(1±0.2)g×（m1+m3）。乘客上下車時，車體應(yīng)承受垂向疲勞載荷，載荷幅值宜取±1g×m3。剛度分析工況彎曲剛度分析工況車體彎曲剛度與車體在垂直載荷作用下抵抗變形的能力有關(guān)。車體彎曲剛度宜用車體垂直載荷作用下產(chǎn)生的撓度大小來表征；車體整備狀態(tài)的垂直彎曲剛度分析時，應(yīng)施加垂向載荷1g×m1；車體超員狀態(tài)的垂直彎曲剛度分析時，應(yīng)施加垂向載荷1g×（m1+m4）。扭轉(zhuǎn)剛度分析工況車體扭轉(zhuǎn)剛度與車輛運(yùn)行在扭曲不平道路時，左右側(cè)輪胎承受不同載荷，車體在扭轉(zhuǎn)載荷作用下抵抗變形的能力有關(guān)。車體扭轉(zhuǎn)剛度宜用車體在扭轉(zhuǎn)載荷作用下產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)角大小來表征。車體相對扭轉(zhuǎn)角可按公式（1）計(jì)算?！?）式中：——車體相對扭轉(zhuǎn)角，rad；δ1——車橋一位撓度測點(diǎn)垂向位移值，單位為毫米（mm）；δ2——車橋二位撓度測點(diǎn)垂向位移值，單位為毫米（mm）；δ3——車橋三位撓度測點(diǎn)垂向位移值，單位為毫米（mm）；δ4——車橋四位撓度測點(diǎn)垂向位移值，單位為毫米（mm）；b2——同一車橋兩撓度測點(diǎn)之間的距離，單位為毫米（mm）。車體相當(dāng)扭轉(zhuǎn)剛度可按公式（2）計(jì)算?！?）式中：GJ——相當(dāng)扭轉(zhuǎn)剛度，單位為牛平方米每弧度（Nm2/rad）；MK——施加的扭轉(zhuǎn)力矩，單位為牛米（Nm）；——車體相對扭轉(zhuǎn)角，單位為弧度（rad）；L——相對扭轉(zhuǎn)截面之間的距離，單位為米（m）。振動模態(tài)分析工況振動模態(tài)與車體的固有頻率、振型以及阻尼比等結(jié)構(gòu)特性有關(guān)。應(yīng)至少對前4階白車體骨架和整備車體模態(tài)進(jìn)行分析，可不考慮剛體模態(tài)及高階模態(tài)；應(yīng)對車體剛度較低或安裝有關(guān)鍵有源設(shè)備區(qū)域進(jìn)行至少前3階局部模態(tài)分析，確保車體局部結(jié)構(gòu)不會與有源設(shè)備產(chǎn)生共振。強(qiáng)度和剛度評定要求靜強(qiáng)度評定通過計(jì)算或試驗(yàn)驗(yàn)證，在6.2規(guī)定的靜載荷工況下，車體不應(yīng)出現(xiàn)永久變形或斷裂。結(jié)構(gòu)不發(fā)生明顯的永久變形或斷裂現(xiàn)象應(yīng)通過材料屈服強(qiáng)度來判定，6.2規(guī)定的各靜載荷工況下車體的應(yīng)力不得大于材料的屈服強(qiáng)度，可按公式（3）計(jì)算安全系數(shù)S。Rδc≥S……………式中：R——材料的屈服強(qiáng)度Re或規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度Rp0.2，單位為兆帕（Mpa）；δc——計(jì)算或試驗(yàn)應(yīng)力，單位為兆帕（Mpa）疲勞強(qiáng)度評定評價原則疲勞強(qiáng)度應(yīng)按下列原則得到的S—N曲線進(jìn)行評價：至少97.5％的存活概率；按照部件或接頭形狀進(jìn)行細(xì)節(jié)分類；利用試驗(yàn)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)整理從小比例試樣得出的極限值，確保其適用于全尺寸部件。評價方法疲勞強(qiáng)度評價分疲勞極限法和累積損傷法，評價方法根據(jù)材料可用數(shù)據(jù)情況選取。疲勞極限法在6.3規(guī)定的載荷作用下，應(yīng)力不應(yīng)大于材料的疲勞極限。當(dāng)材料疲勞極限出現(xiàn)在不大于1×107次循環(huán)時，取該疲勞極限。當(dāng)材料沒有規(guī)定疲勞極限或疲勞極限出現(xiàn)在大于1×107次循環(huán)時，疲勞極限取1×107次循環(huán)時的疲勞強(qiáng)度。累積損傷法利用7.2.1得出的S—N曲線，根據(jù)Palmgren-Miner法則計(jì)算6.3中每個載荷工況作用107次循環(huán)產(chǎn)生的損傷，6.3累積所有載荷工況產(chǎn)生的損傷得到總損傷，總損傷應(yīng)低于1。剛度評定在最大垂向載荷作用下，車體靜撓度不應(yīng)超過兩走形系統(tǒng)支撐點(diǎn)之間距離的１‰；門框、門