高速列车车体采用轻量化技术
2007-04-20 来源：佳工机电网 作者：佚名 浏览次数：
本文摘要：4月18日，全国铁路将实施第六次大提速。对于列车来说，笨重的车体一直是限制其高速行驶的难题。大连交通大学的车体轻量化技术是否又被采纳？
曾记得，在第五次列车大提速中，大连
4月18日，全国铁路将实施第六次大提速。对于列车来说，笨重的车体一直是限制其高速行驶的难题。大连交通大学的车体轻量化技术是否又被采纳？
曾记得，在第五次列车大提速中，大连交通大学多项技术被采纳，其中高速列车制动闸片技术有效地解决了刹车难题，使列车在300公里的高速运行状态下经过短短80多秒就可以完全停下来；而结构与零部件疲劳强度设计及疲劳寿命分析技术则为列车的安全运行提供了技术保障。
昨日记者从大连交通大学获悉，第六次列车大提速又采用了该校的另一项技术：车体轻量化技术。
众所周知，身轻如燕方能健步如飞，对于列车来说，笨重的车体一直是限制其高速行驶的难题，而在第六次铁路大提速中，交通大学的技术为新型列车进行了大幅度“减肥”，每节车厢由原来的14.5吨减到8.8吨，列车卸掉包袱“轻装上阵”。
钢车变铝车“减肥”近百吨
两辆呼啸而过的“高速列车”突然撞到一起，车头互撞的部位立刻像橡胶弹簧一样挤压到一起，但令人奇怪的是，后面的车身和车内的“乘客”却完好无损……在交通大学兆文忠教授的实验室里，他一边用计算机模拟仿真动画技术演示着结构优化后新型列车的耐撞性，一边介绍说：“列车要想跑得快，车体必须得轻量化，可车体轻了又不能使震动噪声加剧，又不能导致疲劳断裂使列车寿命减少，更不能导致车体失去耐撞性。”兆教授的车体轻量化技术，就是要通过优化设计找出最佳的方案，既给高速列车“减肥”，又能避免“减肥”后带来的一系列“副作用”。
据了解，车体轻量化技术是提速列车的核心技术之一，主要是采用中空挤压式铝型材替代过去的钢铁，从而减轻车体和车内设备的重量，使列车从过去的“钢车时代”跨入了“铝车时代”。兆文忠介绍说，在这次列车大提速后，新型列车的每节车厢将由原来的14.5吨，一下子减轻到8.8吨，按每列常规的高速车有16节车厢计算，一列列车就能“减肥”近百吨。
车体“减肥”后容易引起震动、脱轨、断轴、气流噪声等诸多问题，如何解决？兆文忠教授说，针对这些制约车体“减肥”的问题，他进行了结构优化设计。以防止车体震动为例，兆文忠用一种类似“空气弹簧”的橡胶囊来“吸收”震动力，从而保持车体相对稳定。“如果河流上游被污染的话，那么下游的河水就很难治理。而我们研究人员就是在列车的‘上游’工作，所以不能有一点马虎，不能给提速后的列车带来任何安全隐患。”兆文忠教授介绍说，近20年来他一直从事车辆工程领域的教学与科研，学术研究主要集中在结构优化设计领域及虚拟仿真技术。
“我们为这次大提速准备了十年！”
“怎么没过几年列车就大提速一次？”“列车跑得快是好事，但这样老提速到底安全不安全？”许多人对铁路大提速表示欢迎之余，也不免心怀担忧。对此，先后参与了六次铁路大提速技术攻关的兆文忠教授介绍说，2004年4月18日第五次全国铁路大提速距这次大提速刚好三年，而我国专家为此所做的技术储备已有十年之久。
从1998年起，兆文忠教授便开始参与第六次列车大提速的技术攻关。他说，那时我国列车的时速仅100公里左右，慢慢地列车开始提到120公里、160公里、210公里，目前一种叫“中华之星”的中国列车样车已达时速270公里。“正是因为有大量国家技术人员的不断研究和攻关，为第六次铁路大提速奠定了基础，也为国外技术的引进提供了技术保障。”
科学技术就是第一生产力。据了解，高速车技术是一门包含微电子技术、信号技术、控制技术和人机工程等数十门学科相交叉的技术；在国际上，高速车技术被公认为是一扇国家现代化科学技术水平的窗口。
第六次铁路大提速的技术主要采取“引进、消化、吸收、再创新”的方式，即引进国外先进高速车技术，由国内的科研人员进行研究、分析，再创新技术进行“中国制造”。兆文忠教授说，第六次铁路大提速主要是先分别从法国铁路巨头阿尔斯通公司、德国西门子合作引进时速200公里、300公里的高速车，之后的技术问题主要由大连交通大学与长春轨道客车有限公司合作建立的现代轨道交通研究院来解决。
“今后的列车简直就是艺术品！”
流线型的车头、铝合金的车体、人性化的车内设施……在对新型列车先睹为快后，兆文忠教授感触颇深地说：“新型高速列车不仅是工业品，更是艺术品。‘子弹头’的流线型设计，外表更美观，内装也非常漂亮，充分体现了人性化设计。”他介绍说，有些列车还将为行动不便的乘客提供专门的区域，有些车厢还将提供吧台和电茶炉等设施。“有些列车将提供娱乐，包括设有安装在扶手上的耳机控制器和安装在天花板上可收起的显示屏，有些卧铺车厢内还将设有无线上网等。以后乘车将成为一种享受。”
据铁道部透露，全国铁路正式实施第六次大面积提速后，提速后的线路列车时速将达到200公里以上，其中京哈、京沪、京广、胶济等提速干线部分区段可达到时速250公里。
如此高速行驶的火车，安全是头等大事。兆文忠教授感慨地说，铁道部和所有科技人员都是把提速安全摆在最主要、最关键、最核心的位置。在提速准备工作中，每一个团队都要对提速的安全进行反复的科学论证。他举例说，仅一个列车转向架的结构优化设计就有16个参数，各种参数还相互作用，科研人员需要大量的计算后才能得到一个最优化的设计。
曾记得，在第五次列车大提速中，大连交通大学多项技术被采纳，其中高速列车制动闸片技术有效地解决了刹车难题，使列车在300公里的高速运行状态下经过短短80多秒就可以完全停下来；而结构与零部件疲劳强度设计及疲劳寿命分析技术则为列车的安全运行提供了技术保障。
昨日记者从大连交通大学获悉，第六次列车大提速又采用了该校的另一项技术：车体轻量化技术。
众所周知，身轻如燕方能健步如飞，对于列车来说，笨重的车体一直是限制其高速行驶的难题，而在第六次铁路大提速中，交通大学的技术为新型列车进行了大幅度“减肥”，每节车厢由原来的14.5吨减到8.8吨，列车卸掉包袱“轻装上阵”。
钢车变铝车“减肥”近百吨
两辆呼啸而过的“高速列车”突然撞到一起，车头互撞的部位立刻像橡胶弹簧一样挤压到一起，但令人奇怪的是，后面的车身和车内的“乘客”却完好无损……在交通大学兆文忠教授的实验室里，他一边用计算机模拟仿真动画技术演示着结构优化后新型列车的耐撞性，一边介绍说：“列车要想跑得快，车体必须得轻量化，可车体轻了又不能使震动噪声加剧，又不能导致疲劳断裂使列车寿命减少，更不能导致车体失去耐撞性。”兆教授的车体轻量化技术，就是要通过优化设计找出最佳的方案，既给高速列车“减肥”，又能避免“减肥”后带来的一系列“副作用”。
据了解，车体轻量化技术是提速列车的核心技术之一，主要是采用中空挤压式铝型材替代过去的钢铁，从而减轻车体和车内设备的重量，使列车从过去的“钢车时代”跨入了“铝车时代”。兆文忠介绍说，在这次列车大提速后，新型列车的每节车厢将由原来的14.5吨，一下子减轻到8.8吨，按每列常规的高速车有16节车厢计算，一列列车就能“减肥”近百吨。
车体“减肥”后容易引起震动、脱轨、断轴、气流噪声等诸多问题，如何解决？兆文忠教授说，针对这些制约车体“减肥”的问题，他进行了结构优化设计。以防止车体震动为例，兆文忠用一种类似“空气弹簧”的橡胶囊来“吸收”震动力，从而保持车体相对稳定。“如果河流上游被污染的话，那么下游的河水就很难治理。而我们研究人员就是在列车的‘上游’工作，所以不能有一点马虎，不能给提速后的列车带来任何安全隐患。”兆文忠教授介绍说，近20年来他一直从事车辆工程领域的教学与科研，学术研究主要集中在结构优化设计领域及虚拟仿真技术。
“我们为这次大提速准备了十年！”
“怎么没过几年列车就大提速一次？”“列车跑得快是好事，但这样老提速到底安全不安全？”许多人对铁路大提速表示欢迎之余，也不免心怀担忧。对此，先后参与了六次铁路大提速技术攻关的兆文忠教授介绍说，2004年4月18日第五次全国铁路大提速距这次大提速刚好三年，而我国专家为此所做的技术储备已有十年之久。
从1998年起，兆文忠教授便开始参与第六次列车大提速的技术攻关。他说，那时我国列车的时速仅100公里左右，慢慢地列车开始提到120公里、160公里、210公里，目前一种叫“中华之星”的中国列车样车已达时速270公里。“正是因为有大量国家技术人员的不断研究和攻关，为第六次铁路大提速奠定了基础，也为国外技术的引进提供了技术保障。”
科学技术就是第一生产力。据了解，高速车技术是一门包含微电子技术、信号技术、控制技术和人机工程等数十门学科相交叉的技术；在国际上，高速车技术被公认为是一扇国家现代化科学技术水平的窗口。
第六次铁路大提速的技术主要采取“引进、消化、吸收、再创新”的方式，即引进国外先进高速车技术，由国内的科研人员进行研究、分析，再创新技术进行“中国制造”。兆文忠教授说，第六次铁路大提速主要是先分别从法国铁路巨头阿尔斯通公司、德国西门子合作引进时速200公里、300公里的高速车，之后的技术问题主要由大连交通大学与长春轨道客车有限公司合作建立的现代轨道交通研究院来解决。
“今后的列车简直就是艺术品！”
流线型的车头、铝合金的车体、人性化的车内设施……在对新型列车先睹为快后，兆文忠教授感触颇深地说：“新型高速列车不仅是工业品，更是艺术品。‘子弹头’的流线型设计，外表更美观，内装也非常漂亮，充分体现了人性化设计。”他介绍说，有些列车还将为行动不便的乘客提供专门的区域，有些车厢还将提供吧台和电茶炉等设施。“有些列车将提供娱乐，包括设有安装在扶手上的耳机控制器和安装在天花板上可收起的显示屏，有些卧铺车厢内还将设有无线上网等。以后乘车将成为一种享受。”
据铁道部透露，全国铁路正式实施第六次大面积提速后，提速后的线路列车时速将达到200公里以上，其中京哈、京沪、京广、胶济等提速干线部分区段可达到时速250公里。
如此高速行驶的火车，安全是头等大事。兆文忠教授感慨地说，铁道部和所有科技人员都是把提速安全摆在最主要、最关键、最核心的位置。在提速准备工作中，每一个团队都要对提速的安全进行反复的科学论证。他举例说，仅一个列车转向架的结构优化设计就有16个参数，各种参数还相互作用，科研人员需要大量的计算后才能得到一个最优化的设计。
