高速列車車體采用輕量化技術
2007-04-20 來源：佳工機電網(wǎng) 作者：佚名 瀏覽次數(shù)：
本文摘要：4月18日，全國鐵路將實施第六次大提速。對于列車來說，笨重的車體一直是限制其高速行駛的難題。大連交通大學的車體輕量化技術是否又被采納？
曾記得，在第五次列車大提速中，大連
4月18日，全國鐵路將實施第六次大提速。對于列車來說，笨重的車體一直是限制其高速行駛的難題。大連交通大學的車體輕量化技術是否又被采納？
曾記得，在第五次列車大提速中，大連交通大學多項技術被采納，其中高速列車制動閘片技術有效地解決了剎車難題，使列車在300公里的高速運行狀態(tài)下經(jīng)過短短80多秒就可以完全停下來；而結構與零部件疲勞強度設計及疲勞壽命分析技術則為列車的安全運行提供了技術保障。
昨日記者從大連交通大學獲悉，第六次列車大提速又采用了該校的另一項技術：車體輕量化技術。
眾所周知，身輕如燕方能健步如飛，對于列車來說，笨重的車體一直是限制其高速行駛的難題，而在第六次鐵路大提速中，交通大學的技術為新型列車進行了大幅度“減肥”，每節(jié)車廂由原來的14.5噸減到8.8噸，列車卸掉包袱“輕裝上陣”。
鋼車變鋁車“減肥”近百噸
兩輛呼嘯而過的“高速列車”突然撞到一起，車頭互撞的部位立刻像橡膠彈簧一樣擠壓到一起，但令人奇怪的是，后面的車身和車內(nèi)的“乘客”卻完好無損……在交通大學兆文忠教授的實驗室里，他一邊用計算機模擬仿真動畫技術演示著結構優(yōu)化后新型列車的耐撞性，一邊介紹說：“列車要想跑得快，車體必須得輕量化，可車體輕了又不能使震動噪聲加劇，又不能導致疲勞斷裂使列車壽命減少，更不能導致車體失去耐撞性?！闭捉淌诘能圀w輕量化技術，就是要通過優(yōu)化設計找出最佳的方案，既給高速列車“減肥”，又能避免“減肥”后帶來的一系列“副作用”。
據(jù)了解，車體輕量化技術是提速列車的核心技術之一，主要是采用中空擠壓式鋁型材替代過去的鋼鐵，從而減輕車體和車內(nèi)設備的重量，使列車從過去的“鋼車時代”跨入了“鋁車時代”。兆文忠介紹說，在這次列車大提速后，新型列車的每節(jié)車廂將由原來的14.5噸，一下子減輕到8.8噸，按每列常規(guī)的高速車有16節(jié)車廂計算，一列列車就能“減肥”近百噸。
車體“減肥”后容易引起震動、脫軌、斷軸、氣流噪聲等諸多問題，如何解決？兆文忠教授說，針對這些制約車體“減肥”的問題，他進行了結構優(yōu)化設計。以防止車體震動為例，兆文忠用一種類似“空氣彈簧”的橡膠囊來“吸收”震動力，從而保持車體相對穩(wěn)定?！叭绻恿魃嫌伪晃廴镜脑挘敲聪掠蔚暮铀秃茈y治理。而我們研究人員就是在列車的‘上游’工作，所以不能有一點馬虎，不能給提速后的列車帶來任何安全隱患。”兆文忠教授介紹說，近20年來他一直從事車輛工程領域的教學與科研，學術研究主要集中在結構優(yōu)化設計領域及虛擬仿真技術。
“我們?yōu)檫@次大提速準備了十年！”
“怎么沒過幾年列車就大提速一次？”“列車跑得快是好事，但這樣老提速到底安全不安全？”許多人對鐵路大提速表示歡迎之余，也不免心懷擔憂。對此，先后參與了六次鐵路大提速技術攻關的兆文忠教授介紹說，2004年4月18日第五次全國鐵路大提速距這次大提速剛好三年，而我國專家為此所做的技術儲備已有十年之久。
從1998年起，兆文忠教授便開始參與第六次列車大提速的技術攻關。他說，那時我國列車的時速僅100公里左右，慢慢地列車開始提到120公里、160公里、210公里，目前一種叫“中華之星”的中國列車樣車已達時速270公里?！罢且驗橛写罅繃壹夹g人員的不斷研究和攻關，為第六次鐵路大提速奠定了基礎，也為國外技術的引進提供了技術保障?！?
科學技術就是第一生產(chǎn)力。據(jù)了解，高速車技術是一門包含微電子技術、信號技術、控制技術和人機工程等數(shù)十門學科相交叉的技術；在國際上，高速車技術被公認為是一扇國家現(xiàn)代化科學技術水平的窗口。
第六次鐵路大提速的技術主要采取“引進、消化、吸收、再創(chuàng)新”的方式，即引進國外先進高速車技術，由國內(nèi)的科研人員進行研究、分析，再創(chuàng)新技術進行“中國制造”。兆文忠教授說，第六次鐵路大提速主要是先分別從法國鐵路巨頭阿爾斯通公司、德國西門子合作引進時速200公里、300公里的高速車，之后的技術問題主要由大連交通大學與長春軌道客車有限公司合作建立的現(xiàn)代軌道交通研究院來解決。
“今后的列車簡直就是藝術品！”
流線型的車頭、鋁合金的車體、人性化的車內(nèi)設施……在對新型列車先睹為快后，兆文忠教授感觸頗深地說：“新型高速列車不僅是工業(yè)品，更是藝術品?！訌楊^’的流線型設計，外表更美觀，內(nèi)裝也非常漂亮，充分體現(xiàn)了人性化設計?！彼榻B說，有些列車還將為行動不便的乘客提供專門的區(qū)域，有些車廂還將提供吧臺和電茶爐等設施?！坝行┝熊噷⑻峁蕵?，包括設有安裝在扶手上的耳機控制器和安裝在天花板上可收起的顯示屏，有些臥鋪車廂內(nèi)還將設有無線上網(wǎng)等。以后乘車將成為一種享受?！?
據(jù)鐵道部透露，全國鐵路正式實施第六次大面積提速后，提速后的線路列車時速將達到200公里以上，其中京哈、京滬、京廣、膠濟等提速干線部分區(qū)段可達到時速250公里。
如此高速行駛的火車，安全是頭等大事。兆文忠教授感慨地說，鐵道部和所有科技人員都是把提速安全擺在最主要、最關鍵、最核心的位置。在提速準備工作中，每一個團隊都要對提速的安全進行反復的科學論證。他舉例說，僅一個列車轉(zhuǎn)向架的結構優(yōu)化設計就有16個參數(shù)，各種參數(shù)還相互作用，科研人員需要大量的計算后才能得到一個最優(yōu)化的設計。
曾記得，在第五次列車大提速中，大連交通大學多項技術被采納，其中高速列車制動閘片技術有效地解決了剎車難題，使列車在300公里的高速運行狀態(tài)下經(jīng)過短短80多秒就可以完全停下來；而結構與零部件疲勞強度設計及疲勞壽命分析技術則為列車的安全運行提供了技術保障。
昨日記者從大連交通大學獲悉，第六次列車大提速又采用了該校的另一項技術：車體輕量化技術。
眾所周知，身輕如燕方能健步如飛，對于列車來說，笨重的車體一直是限制其高速行駛的難題，而在第六次鐵路大提速中，交通大學的技術為新型列車進行了大幅度“減肥”，每節(jié)車廂由原來的14.5噸減到8.8噸，列車卸掉包袱“輕裝上陣”。
鋼車變鋁車“減肥”近百噸
兩輛呼嘯而過的“高速列車”突然撞到一起，車頭互撞的部位立刻像橡膠彈簧一樣擠壓到一起，但令人奇怪的是，后面的車身和車內(nèi)的“乘客”卻完好無損……在交通大學兆文忠教授的實驗室里，他一邊用計算機模擬仿真動畫技術演示著結構優(yōu)化后新型列車的耐撞性，一邊介紹說：“列車要想跑得快，車體必須得輕量化，可車體輕了又不能使震動噪聲加劇，又不能導致疲勞斷裂使列車壽命減少，更不能導致車體失去耐撞性?！闭捉淌诘能圀w輕量化技術，就是要通過優(yōu)化設計找出最佳的方案，既給高速列車“減肥”，又能避免“減肥”后帶來的一系列“副作用”。
據(jù)了解，車體輕量化技術是提速列車的核心技術之一，主要是采用中空擠壓式鋁型材替代過去的鋼鐵，從而減輕車體和車內(nèi)設備的重量，使列車從過去的“鋼車時代”跨入了“鋁車時代”。兆文忠介紹說，在這次列車大提速后，新型列車的每節(jié)車廂將由原來的14.5噸，一下子減輕到8.8噸，按每列常規(guī)的高速車有16節(jié)車廂計算，一列列車就能“減肥”近百噸。
車體“減肥”后容易引起震動、脫軌、斷軸、氣流噪聲等諸多問題，如何解決？兆文忠教授說，針對這些制約車體“減肥”的問題，他進行了結構優(yōu)化設計。以防止車體震動為例，兆文忠用一種類似“空氣彈簧”的橡膠囊來“吸收”震動力，從而保持車體相對穩(wěn)定?！叭绻恿魃嫌伪晃廴镜脑挘敲聪掠蔚暮铀秃茈y治理。而我們研究人員就是在列車的‘上游’工作，所以不能有一點馬虎，不能給提速后的列車帶來任何安全隱患。”兆文忠教授介紹說，近20年來他一直從事車輛工程領域的教學與科研，學術研究主要集中在結構優(yōu)化設計領域及虛擬仿真技術。
“我們?yōu)檫@次大提速準備了十年！”
“怎么沒過幾年列車就大提速一次？”“列車跑得快是好事，但這樣老提速到底安全不安全？”許多人對鐵路大提速表示歡迎之余，也不免心懷擔憂。對此，先后參與了六次鐵路大提速技術攻關的兆文忠教授介紹說，2004年4月18日第五次全國鐵路大提速距這次大提速剛好三年，而我國專家為此所做的技術儲備已有十年之久。
從1998年起，兆文忠教授便開始參與第六次列車大提速的技術攻關。他說，那時我國列車的時速僅100公里左右，慢慢地列車開始提到120公里、160公里、210公里，目前一種叫“中華之星”的中國列車樣車已達時速270公里?！罢且驗橛写罅繃壹夹g人員的不斷研究和攻關，為第六次鐵路大提速奠定了基礎，也為國外技術的引進提供了技術保障?！?
科學技術就是第一生產(chǎn)力。據(jù)了解，高速車技術是一門包含微電子技術、信號技術、控制技術和人機工程等數(shù)十門學科相交叉的技術；在國際上，高速車技術被公認為是一扇國家現(xiàn)代化科學技術水平的窗口。
第六次鐵路大提速的技術主要采取“引進、消化、吸收、再創(chuàng)新”的方式，即引進國外先進高速車技術，由國內(nèi)的科研人員進行研究、分析，再創(chuàng)新技術進行“中國制造”。兆文忠教授說，第六次鐵路大提速主要是先分別從法國鐵路巨頭阿爾斯通公司、德國西門子合作引進時速200公里、300公里的高速車，之后的技術問題主要由大連交通大學與長春軌道客車有限公司合作建立的現(xiàn)代軌道交通研究院來解決。
“今后的列車簡直就是藝術品！”
流線型的車頭、鋁合金的車體、人性化的車內(nèi)設施……在對新型列車先睹為快后，兆文忠教授感觸頗深地說：“新型高速列車不僅是工業(yè)品，更是藝術品?！訌楊^’的流線型設計，外表更美觀，內(nèi)裝也非常漂亮，充分體現(xiàn)了人性化設計?！彼榻B說，有些列車還將為行動不便的乘客提供專門的區(qū)域，有些車廂還將提供吧臺和電茶爐等設施?！坝行┝熊噷⑻峁蕵?，包括設有安裝在扶手上的耳機控制器和安裝在天花板上可收起的顯示屏，有些臥鋪車廂內(nèi)還將設有無線上網(wǎng)等。以后乘車將成為一種享受?！?
據(jù)鐵道部透露，全國鐵路正式實施第六次大面積提速后，提速后的線路列車時速將達到200公里以上，其中京哈、京滬、京廣、膠濟等提速干線部分區(qū)段可達到時速250公里。
如此高速行駛的火車，安全是頭等大事。兆文忠教授感慨地說，鐵道部和所有科技人員都是把提速安全擺在最主要、最關鍵、最核心的位置。在提速準備工作中，每一個團隊都要對提速的安全進行反復的科學論證。他舉例說，僅一個列車轉(zhuǎn)向架的結構優(yōu)化設計就有16個參數(shù)，各種參數(shù)還相互作用，科研人員需要大量的計算后才能得到一個最優(yōu)化的設計。
