高等职业教育城市轨道交通车辆专业系列规划教材：城市轨道交通车辆构造_雷晓娟，张天彤，张万成，等编_9787113147853

　　《高等职业教育城市轨道交通车辆专业系列规划教材：城市轨道交通车辆构造》为全国铁路职业教育教学指导委员会规划教材。高等职业教育城市轨道交通车辆专业系列规划教材之一，主要内容包括：城市轨道交通车辆基础知识、城市轨道交通车辆车体、城市轨道交通车辆设备及其布置、城市轨道交通车辆转向架、城市轨道交通车辆车门、城市轨道交通车辆连接装置、城市轨道交通车辆动力学等内容。
　　《高等职业教育城市轨道交通车辆专业系列规划教材：城市轨道交通车辆构造》为高等职业教育轨道交通车辆专业的教材，也可作为中等职业学校及其他专业学校（院）城轨车辆专业或相近专业学生的教材。同时也可作为城轨车辆检修工厂和地铁运营单位检修人员工作参考用书。

　　架车、吊车、复轨用的架车支承点可满足车辆拆卸、组装、检修、吊运和救援作业的需要。车体的垂向强度应满足在使用任何一对架车点架车时，不能使车体结构的任何部位发生屈服变形。每个架车支承点处设有定位点，架车和吊车点处有标记以指导作业。
　　（十）防爬装置
　　防爬装置为可拆卸型，采用低合金高强度钢制造，可承受100kN的任一方向垂向力与1000kN水平力的合力。在发生事故的情况下，两列车相撞时车体上最先接触的部位应该是防爬装置。在每个带司机室的车前端设置防爬装置。
　　（十一）静力学分析和模态分析
　　为验证车体设计的合理性、安全性，必须在制造前建立检测车体结构力学特性的有限元模型，参照《地铁车辆通用技术条件》对整体进行静力学分析和模态分析。通过仔细分析其结构特点，合理简化车体结构。
　　二、车体结构的轻量化途径
　　车体由底架、侧墙构架、端墙构架及车顶构成一个整体的六面体，长期处在强烈振动、外部气候条件以及乘客量大而又不稳定等较为苛刻的条件下，其总体结构形式、性能和技术经济指标主要取决于车体材料。在设计车体时，对车体构件和内部装饰所用材料的基本要求为：应具有构件所要求的高强度和刚性，重量轻，具有耐老化、耐污染、耐磨耗及耐光照等特性，同时要求耐火、阻燃，施工容易且价格便宜，易于维修，适合于环境的改进（隔热、隔声性能提高、较好的采光性），提高舒适度（减振等）。基于上述要求，车体选材从一开始就成为选择城市轨道交通系统所必须考虑的诸多要素之一。在材料确定的基础上，再对车体结构进一步优化，最终使车体在轻量化的前提下满足各项技术性能指标。总而言之，采用何种材料和结构形式的车体是城市轨道交通工程建设中需考虑的重要问题。
　　（一）车体材料选型的比较
　　1.车体自重的比较
　　早期车辆的车体大多采用普通碳素钢制成的有众多纵、横型材的骨架和外包板结构，形成一个闭口的筒形薄壳整体承载结构，一般自重达10～13t。为了提高车体的耐腐蚀性，延长车体的使用寿命，后来较多应用的是含铜或含镍、铬等合金元素的耐腐蚀的低合金钢材料（或称耐候钢），可使车体钢结构自重减轻10%～15%。
　　采用全不锈钢或半不锈钢车体（包板为不锈钢，骨架为普通碳素钢），免除了车体内壁涂覆防腐蚀涂料和表面油漆。在保证强度、刚度的前提下，通过调质压延而获得高强度不锈钢薄板，板厚可减小，同时也提高了使用寿命。一般不锈钢车体自重比普通碳素钢可减轻30%。
　　由于铝合金的比重仅为钢的三分之一，从理论上讲，铝合金材料更能使车体轻量化。但铝合金的抗拉强度不如不锈钢，可采用超低碳轻量化不锈钢，其抗拉强度是铝合金的2～5倍，而且铝合金的弹性模量也约为不锈钢的三分之一。为了保证城市轨道交通车辆车体有足够的强度和刚度，车体的铝合金材料必须采用大型中空截面的挤压铝型材，同时为了提高铝合金车体断面系数，增大抗弯刚度，防止板材失稳，必须加大板厚，一般取钢材的1.4倍。但总体上与耐候钢相比，重量最高可减轻50%。
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