擺式列車是適用于既有線路提速的一種新型動車組，較為成功的有瑞典的X2000型擺式列車。我國在廣深線引進了X2000型列車后，著手開發了首列內燃擺式列車。作為列車運行的主體，擺式列車車體的研究一直處于重要地位。
      根據擺式列車的運行特點和鐵路機車車輛限界的要求，擺式列車采用了新的鼓形斷面(見圖)。由圖可看出擺式列車車體在高度和寬度方面較普通客車都有不同程度的減小，因此，在有限元分析過程中需要重點考慮由于車體斷面的減小而引起的扭轉剛度和垂向彎曲剛度相應減小的問題。
      由于擺式列車可以高于普通車30%的運行速度通過曲線，為了盡量減小橫向作用力，減小振動和降低噪聲，車體應盡可能輕量化。這樣，一方面可以減小列車運行時的牽引力，提高列車啟動加速度和制動速度；另一方面可以減小傾擺的動力。
      由于擺式列車加裝了傾擺機構，在通過水平曲線時，車體圍繞擺心產生傾擺運動。車體重心的降低，不僅減小了傾擺動力，而且提高了傾擺時的穩定性，對提高舒適性有一定的好處。
      列車運行過程中軌道不平順以及車體頻繁的傾擺運動，要求車體具備相當的扭轉剛度和承受交變載荷的能力。由于擺式列車車體橫斷面較25型客車有所減小，勢必造成車體垂向彎曲剛度和扭轉剛度的下降，所以在設計過程中需對結構進行優化，以滿足扭轉剛度和垂向彎曲剛度的要求。
      鼓形車體鋼結構采用無中梁薄壁筒形整體承載結構，側墻為無壓筋鼓形曲面結構，側墻下部設有設備艙，從車頂到設備艙下部呈曲線平滑過渡。枕外廁所地板、洗臉室地板、車頂空調機組處平頂板、腳蹬、翻板等易腐蝕部位采用不銹鋼板，以提高耐腐蝕能力；圓頂板采用壓筋不銹鋼板；其余外包板(包括波紋地板)及部分梁柱采用鎳鉻系耐候鋼材料，可提高車輛耐腐蝕能力和外觀質量，延長客車的壽命。車體最大限度地做到了輕量化，并向等壽命設計邁進了一大步。
      底架鋼結構是全車的主要承載部位，它對縱向力及垂向力的傳遞至關重要。為了減輕重量，底架仍采用無中梁的波紋地板結構。波紋地板采用厚1.2 mm的不銹鋼(1Cr18Ni9Ti)制造。底架側梁采用了由厚6的耐候鋼(09CuPCrNi)冷壓成的通長型材(斷面形狀見圖)。由于受到轉向架空間的限制，枕梁斷面較25型車小了許多，傳遞縱向力的牽引梁斷面也大大減小。為了增加枕梁斷面模數，在設計時用16Mn方鋼代替25型車枕梁腹板，與上下蓋板組成箱形結構(斷面形狀見圖)。為了適應牽引梁、枕梁、緩沖梁承受復雜交變載荷的需要，牽引梁采用了厚6的耐候鋼壓型結構。
      側墻斷面為折線形狀，折面處采用圓弧過渡。為了提高整車的垂向剛度，側墻在窗上下各設2道通長的縱向梁，立柱開缺口與橫梁連接。側柱斷面設計成如圖所示的帽形結構，并在其上開有減重孔。該斷面的斷面模數較大，使整車具有良好的抗扭轉剛度。
      在全車承載結構中，車頂鋼結構處于較低的應力狀態。為了減輕重量，取消了車頂縱向梁。中頂板采用厚1.2的不銹鋼(1Cr18Ni9Ti)壓筋波紋板，這些壓筋用來傳遞縱向力。車頂彎梁采用斷面形狀如圖所示的帽形梁，以保證車頂鋼結構在寬度方向具有良好的剛度。側頂板采用厚3的不銹鋼板冷軋成異型斷面(斷面形狀見圖)，以增加整車的抗扭轉剛度。
      端墻鋼結構采用蒙皮結構，外端板采用厚2 mm的耐候鋼板，端角柱用厚3的耐候鋼壓成不等邊槽形，端頂槽鋼和端門立柱用厚4的耐候鋼壓成槽形以增加端墻的剛度與強度。同時，為了簡化工藝，端頂板與外端板取消了圓弧包板。

                                                                                專業從事機械產品設計│有限元分析│CAE分析│結構優化│技術服務與解決方案
                                                                                                                                                      杭州那泰科技有限公司
                                                                              本文出自杭州那泰科技有限公司m.yw15777.cn，轉載請注明出處和相關鏈接！