结构振动与车体研究组

结构振动与车体研究组

小组主要开展轨道车辆转向架和车体结构设计优化和结构强度研究；车体结构和转向架构架静强度和疲劳强度试验研究；机车车辆关键零部件的疲劳寿命预测和可靠性研究；机车车辆碰撞安全性研究等工作。

学术带头人：肖守讷研究员　　张立民研究员

团队骨干：

史炎高级工程师              阳光武副研究员                 肖绯雄副研究员

研究方向:

1）轨道车辆结构强度及理论

车辆结构强度关系车辆的运行安全。以铁路、城轨、城际及磁浮交通等轨道车辆为研究对象，开展下列方向的研究：

Ø  轨道车辆结构设计及优化

Ø  轨道车辆强度及疲劳可靠性

Ø  轨道车辆碰撞安全可靠性

Ø  轨道车辆试验及测试技术

研究基础

小组成员肖守讷是“八五”国家重点科技项目（攻关）专题《高速动力车车体转向架关键技术研究》和“九五”国家重点科技项目（攻关）专题《高速万向轴式动力车转向架的预研究》的主研人员，提出了柔性构架的设计概念。是96年铁道部科技发展项目《高速试验列车的设计研究》的总体组成员，负责300km/h试验列车中动力车的车体和转向架的轻量化研究工作，该项目上升为国产化项目，“中华之星”已在线路上进行成功运行。在我国的重载机车车辆的发展中，是重载机车关键部件的主要研发人员。在国产25t轴重机车中研制中主要承担转向架和车体的结构强度和可靠性研究。小组共发表学术论文50多篇，EI收录20多篇。

重点装备介绍：

车体静强度试验装备

轨道车辆运行安全性和动强度试验装备机车一系垂向振动试验

 铁水包车运行安全性试验

主要项目及介绍：

1、高速列车车体各主要技术参数之间关系研究

简介：影响高速列车的安全性、舒适性和可靠性的因素很多，就车体而言主要有结构的静强度、动强度、疲劳寿命、结构振动模态、弯曲刚度、扭转刚度、车体耐撞击性能、车体气密性、车体噪声、车内空气质量等等。以上各个方面进行单独的研究，可以得出各自的结论，并将对车体的提出各自的要求。对车体的整体性能而言，上述每个参数之间是相互联系、相互影响和相互制约，为到达高速、安全、舒适、可靠的要求，对上述的各技术参数之间的关系研究迫在眉睫。

车体结构振动模态有整体模态和局部模态，对于计算而言可以得出整体和局部模态而试验一般情况下得出的是整体模态，振动模态与下列参数有关：车体的弯曲刚度、扭转刚度、静动强度、耐碰撞性能、车内噪声和舒适性。

列车的舒适性是一个综合指标，除动力学性能中的舒适性指标外，与车体有关的指标为振动模态、车体气密性、车内空气质量、弯曲刚度和扭转刚度等。以舒适性为目标，以上述的各个参数为参变量，对各参数进行优化协同设计，构建除动力学性能舒适性外的综合舒适性指标体系，并对各参数的各自指标进行综合分析，制定各参数的相互影响关系。

2、高速检测列车车体模态及与设备谐振关系研究

简介：车体的固有振动模态是评价车体刚度的关键参数之一，它不仅决定了乘客的乘坐舒适性，而且还决定了整个车辆的安全性，特别是当其振动模态与转向架或悬挂件的刚体模态相耦合时，将引起车体的共振，恶化车辆的动力学性能，加剧车体结构及其悬挂连接座的疲劳破坏，从而影响行车安全。

在车体的设计阶段，通过有限元分析能很容易获得车体钢结构的振动模态，且与试验结果相差不大。然而对于整备状态的车体振动模态，由于分析时对于设备的不同模拟所得到的不同结果差异很大，从而很难在设计阶段判断车体的整体刚度是否合格。而整备状态的车体振动模态对于车体运用具有实际意义，另外乘客对于车体模态是否具有影响也是实际运用中必须解决的问题。

本课题主要在车体的设计阶段，建立准确模拟整备状态车体模态的分析技术，分析车体钢结构与整备状态之间的模态关系，以及不同设备布置型式、不同设备安装刚度、以及有无乘客的车体模态变化关系，为车体钢结构的设计和设备的布置型式提供理论指导。