鐵道車輛結(jié)構(gòu)要求標(biāo)準(zhǔn)GM/RT2100 Iss 3和Iss 5對(duì)比分析

廣德強(qiáng)

摘要：針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)GM/RT2100鐵道車輛結(jié)構(gòu)要求的第3版本和第5版本所涉及的內(nèi)容，主要對(duì)其適用范圍、載荷儲(chǔ)備系數(shù)、車體及設(shè)備載荷工況等方面進(jìn)行對(duì)比分析，并對(duì)不同版本中存在的差異進(jìn)行說明。

關(guān)鍵詞：車體強(qiáng)度;載荷儲(chǔ)備系數(shù);載荷工況;標(biāo)準(zhǔn)

1? 概述

進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，鐵路貨車已經(jīng)發(fā)展到一個(gè)重載、提速的新階段，這標(biāo)志著鐵路貨車發(fā)展到了一個(gè)新水平新階段，但這一階段貨運(yùn)車輛遇到了更嚴(yán)酷的運(yùn)輸環(huán)境，更新?lián)Q代的新型車輛能否完全適應(yīng)其運(yùn)用環(huán)境，還需要分析驗(yàn)證，同時(shí)對(duì)車輛強(qiáng)度提出了新的要求。落后的標(biāo)準(zhǔn)會(huì)阻礙車輛性能的提高，降低其運(yùn)用可靠性?？茖W(xué)合理的強(qiáng)度設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不僅具有經(jīng)濟(jì)意義，更是確保安全的基礎(chǔ)和前提，因此標(biāo)準(zhǔn)的修訂和升級(jí)是必要的。

GM/RT2100為鐵路安全標(biāo)準(zhǔn)有限公司（RSSB）發(fā)行的關(guān)于鐵道車輛結(jié)構(gòu)要求的標(biāo)準(zhǔn)。針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)GM/RT2100鐵道車輛結(jié)構(gòu)要求的第3版本和第5版本所涉及的內(nèi)容，主要對(duì)其適用范圍、載荷儲(chǔ)備系數(shù)、車體及設(shè)備載荷工況等方面進(jìn)行對(duì)比分析。

2? 適用范圍

標(biāo)準(zhǔn)GM/RT2100不同版本的適用范圍有所不同，具體見表1。

3? 載荷儲(chǔ)備系數(shù)

標(biāo)準(zhǔn)GM/RT2100不同版本的載荷儲(chǔ)備系數(shù)有所不同，具體見表2。

4? 車體及設(shè)備載荷工況

4.1 GM/RT2100 Iss3中的載荷工況

4.1.1 車體縱向載荷

GM/RT2100 Iss3標(biāo)準(zhǔn)中縱向載荷如表3。

4.1.2 車體垂直載荷

車體結(jié)構(gòu)應(yīng)可承受以下規(guī)定的載荷情況，無(wú)永久變形。載荷工況見見表4。

4.1.3 車體疲勞載荷

車體結(jié)構(gòu)的疲勞壽命至少107循環(huán)，當(dāng)承受以下規(guī)定的載荷時(shí)，出現(xiàn)故障的可能性（可靠度，存活率）至多2.5%。載荷由加速度因子來(lái)確定，其值見表5。若相關(guān)，也需考慮其他疲勞載荷情況。通常認(rèn)為每個(gè)載荷工況都是單獨(dú)作用，所以最后應(yīng)將單個(gè)工況的損傷進(jìn)行累計(jì)。

4.1.4 車體設(shè)備載荷工況

在車輛正常運(yùn)行中，間接或直接連接到車體的設(shè)備和組件均應(yīng)保持連接性。若在脫軌、重大側(cè)翻以及小-中碰撞情形中，也應(yīng)保持車體附件的完整連接性。在本章節(jié)提到加速度和力均為整體車體加速度。局部產(chǎn)生的加速度、力和作用在設(shè)備上的共振均應(yīng)另外考慮。

設(shè)備及安裝結(jié)構(gòu)的疲勞壽命至少107循環(huán)，當(dāng)承受以下規(guī)定的載荷時(shí)，出現(xiàn)故障的可能性至多2.5%。載荷由加速度因子來(lái)確定。若相關(guān)，也需考慮其他疲勞載荷情況。通常認(rèn)為每個(gè)載荷工況都是單獨(dú)作用，所以最后應(yīng)將單個(gè)工況的損傷進(jìn)行累計(jì)。故障歸為結(jié)構(gòu)性缺陷的車輛不再用于服務(wù)運(yùn)行。

4.1.5 碰撞載荷工況

當(dāng)車輛模擬與類似車輛迎面相撞時(shí)車端結(jié)構(gòu)應(yīng)至少吸收1.0MJ。車體壓潰距離，如發(fā)生永久結(jié)構(gòu)變形的距離，不超過1.0m。車輛類型1和類型2的力，多編組和固定編組列車的車輛除外，不超過4000kN，但最好限制在最高3000kN。對(duì)于多編組車輛和固定編組列車的車輛，此力不超過3000kN，但最好限制在最高2500kN。

除了以上對(duì)于多編組車輛和固定編組列車的車輛中規(guī)定，補(bǔ)充規(guī)定一，在與類似車輛最大速度為60km/h碰撞理論理論計(jì)算中，能量吸收應(yīng)分配到車體兩端。但極限載荷不能改變。

補(bǔ)充規(guī)定二，在與類似車輛進(jìn)行碰撞理論計(jì)算中，每列車的2MJ能量吸收應(yīng)分配到車端，可以通過增大最大速度，使得乘客區(qū)間部分破壞最小。

在模擬嚴(yán)重碰撞中，當(dāng)車體端車鉤中心線以上350mm高度承受超出標(biāo)準(zhǔn)載荷的負(fù)載，車端結(jié)構(gòu)至少應(yīng)吸收能量0.5MJ。

4.2 GM/RT2100 Iss5中的載荷工況

車體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及耐撞性滿足BS EN 12663-1：2010、BS EN 12663-2：2010、BS EN 15227：2008標(biāo)準(zhǔn)提出的要求。

車體聯(lián)接設(shè)備應(yīng)當(dāng)根據(jù)BS EN 12663-1：2010或BS EN 12663-2：2010中相關(guān)車輛條目的慣性載荷進(jìn)行設(shè)計(jì)。

附屬設(shè)備的極限強(qiáng)度應(yīng)符合BS EN 12663-1：2010或BS EN 12663-2：2010中慣性載荷要求，以及BS EN 15227：2008中發(fā)生碰撞時(shí)最大加速度水平的要求，取兩者最大的作為考核指標(biāo)。

5? 結(jié)論

通過以上對(duì)比分析，可以得出以下結(jié)論：GM/RT2100 Iss5相對(duì)GM/RT2100 Iss3更完整、更詳細(xì)、更合理;GM/RT2100 Iss5相對(duì)GM/RT2100 Iss3的載荷更惡劣。標(biāo)準(zhǔn)的修訂與升級(jí)，代表了技術(shù)在不斷發(fā)展，產(chǎn)品的安全性在不斷提高，只有這樣才能促進(jìn)行業(yè)的不斷發(fā)展。

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