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2004年，南車四方機車車輛股份有限公司為納米比亞設計制造了120km/h動力集中型內(nèi)燃動車組。該動車組由1輛動車、2輛拖車和1輛駕拖車組成，采用15號車鉤、密接式風擋、DTB-3型轉(zhuǎn)向架鋼圓簧。該動車組用于納米比亞鐵路中短途旅游及首都與機場間的旅客運輸。
本文介紹其拖車車體鋼結(jié)構(gòu)的設計及有限元分析和靜強度試驗情況。拖車車體鋼結(jié)構(gòu)介紹車體結(jié)構(gòu)采用無中梁、薄壁筒形整體承載焊接結(jié)構(gòu)，主要由底架鋼結(jié)構(gòu)、側(cè)墻鋼結(jié)、車頂鋼結(jié)構(gòu)及外端鋼結(jié)構(gòu)組成。對動車組要求限界需滿足納米比亞鐵路限界，強度需滿足TB/T1335-1996(鐵道車輛強度設計及試驗鑒定規(guī)范)的要求，但對車體扭轉(zhuǎn)剛度不做具體數(shù)值要求。納米比亞鐵路軌距為1065mm，最小通過曲線半徑連掛為100m，最大坡度為25站臺面高度為965mm。受納米比亞鐵路限界限制，車體斷面設計較小，車體寬度為2805mm，車體高度為3800mm，木地板距軌面高度為1232mm，車鉤連掛高度為895mm，車體長度為20000mm，車輛定距為14000mm。DTB-3型轉(zhuǎn)向架自重5.5t，軸重12t，整車自重139.3t。車體斷面和限界如圖所示。底架鋼結(jié)構(gòu)主要由兩端的牽引梁、枕梁、緩沖梁，主橫梁邊梁及波紋地板等組成。緩沖梁起緩沖作用。車體縱向力通過車鉤傳遞給牽引梁、枕梁、波紋地板和邊梁。牽引梁由兩根槽鋼和上下蓋板組焊結(jié)構(gòu)，是承受和傳遞牽引力、沖擊力的主要部件，設計的強度比較大。枕梁由上蓋板、下蓋板、立板及加強板焊接成箱形結(jié)構(gòu)，其不但承受側(cè)墻和底架邊梁傳遞的垂向載荷，而且承受牽引梁傳遞的縱向力，故其垂向和縱向剛度都要求非常強大。波紋地板采用1.5-Q310GNHL，主要傳遞縱向力，并把垂向載荷傳遞給主橫梁。邊梁采用14a槽鋼。
側(cè)墻鋼結(jié)構(gòu)主要由帽形橫梁、帽形立柱、側(cè)墻板及門口框架組成。側(cè)墻板為通長板，無壓筋，由兩塊通長板中間一條橫向焊縫拼焊，采用帽形立柱帽形通長橫梁來增加側(cè)墻的垂向和橫向剛度，以提高側(cè)墻板的平面度。
車頂鋼結(jié)構(gòu)主要由通長車頂板、帽形彎梁及縱梁組成，車頂端部設置空調(diào)活蓋，受限界影響及美觀考慮，活蓋設計為下沉式結(jié)構(gòu)，為提高車頂板的穩(wěn)定性和平面度，在寬度方向布置了6條縱向梁，外端鋼結(jié)構(gòu)主要由端角柱、折棚立柱、端頂橫梁及外端墻板組成，端角立柱與折棚立柱采用冷拔鋼管，折棚立柱內(nèi)嵌外端墻與外端門口一體，強大的外端能夠承受端部事故載荷，并提高車體的抗扭剛度。
受納米比亞限界的限制，底架邊梁只能采用14a槽鋼，國內(nèi)25型客車底架邊梁為18a槽鋼，且在車體的高度和寬度方面較國內(nèi)25型客車分別減少了633mm和300mm，從而導致了車體的扭轉(zhuǎn)剛度和垂向彎曲剛度減小，為保證地板厚度67mm，采用下翻式波紋地板，減小了主橫梁的高度，導致橫梁的承載能力下降，車體的扭轉(zhuǎn)剛度和垂向彎曲剛度減小，因此，在施工設計中底架邊梁采用了箱形結(jié)構(gòu)，同時改進了底架橫梁與底架邊梁的連接結(jié)構(gòu)。
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