车辆评估范文

2024-07-23

车辆评估范文（精选6篇）

车辆评估第1篇

车辆装备作为我军主要机动运输保障的承担者和多种武器装备机动平台, 对战争的进程和胜负有着极大的影响和作用。做好车辆装备保障工作具有重要的意义和价值, 目前我军在车辆装备保障方面已经投入大量的人力、物力和财力, 取得了一定成效, 但如何评价建设效果一直是个难点, 以往的评价大多从平时维修分队建设成果方面进行考察, 通过专家打分得出相应评价序化指标, 对车辆装备维修分队的具体维修能力的评估研究较少。而作战和装备保障指挥者更关心的是, 面向具体维修任务条件下, 车辆装备维修分队在一定时间内的维修能力, 即可修复车辆数。

本文在对车辆装备的故障种类进行具体分析建模的基础上, 利用车辆装备维修分队现有的各种维修保障资源, 在美国Imagine That公司研制的离散事件仿真平台 (Extend) 上, 建立基于排队理论的图形化仿真模型, 对中继级车辆装备维修分队的维修能力进行量化评估。

1 维修作业过程分析与建模

1.1 维修任务分析

中继级维修分队以定点保障为主要保障形式, 主要工作为车辆的二、三级保养及中、小修。由于车辆种类型号众多复杂, 对所要研究问题进行适当简化, 设所属部队车辆总数为N, 其中包括汽油、柴油车两种类型, 故障率为Pg。可以得出该维修分队所承担的总的维修任务。

$R = Ν Ρ_{g} \sum_{i = 1}^{3} \sum_{j = 1}^{4} Ρ_{i} Ρ_{j}$ 。

其中, 第i种车辆的比例为Pi (i=1, 2) , 总量为[1]。各种维修任务的比例为Pj (j=1, …, 4) , 总量为1。另外, 各种故障车辆到达时间和修复时间服从一定概率分布。

1.2 维修资源分析

对车辆装备实施维修作业必须具备维修人员、器材备件、机工具和设施场地等基本维修修资源, 而由于中继级车辆装备维修分队大多采用定点保障的形式, 在进行维修作业时所需的维修资源 (器材备件和机工具) 相对比较充足和丰富, 因此主要受维修人员和维修设施的影响。通过多次调研得知, 一般中继级维修分队能够同时对n台故障车辆实施维修, 所属维修人员平均作业时间t h/d。

1.3 基于排队论的维修作业过程建模

车辆装备维修是一个服务保障系统, 在进行维修作业中, 经常会出现“等待线”的问题, 例如立足维修分队现有的维修设备和人员的条件, 故障车辆随机到达, 若故障车辆到达时, 维修分队处于空闲状态, 则对其进行维修, 否则进入排队等候, 即有关服务的排队现象 (如图1所示) 。

当故障车辆到达时, 若所有操作台均被占用, 则进入排队等候, 并且有相应的排队规则[2]:

①先到先服务 (First-come, first-served FCFS) ;

②后到先服务 (Last-come, first-served LCFS) ;

③随机服务 (Random Selection for Service RSS) ;

④优先服务 (Priority Discipline for Service PDS) 。

由于后到先服务原则多用于存货系统的盘存以及在某些情况下计算机内部的调度, 而随机服务原则在一般排队问题上极为少见, 所以在对故障车辆装备实施维修作业时不考虑这两种排队规则。而优先服务原则就是对维修任务赋予不同的优先级别, 通常根据完成维修任务所需的时间和完成期限 (上级或有关业务部门规定的完成维修任务的截止时间) 划分为:维修时间最短先服务 (LPT) 和期限最短先服务原则 (EDD) 。

另外, 根据有关故障统计数据对维修分队作业模型定义如下:

①故障车辆到达时间间隔服从泊松分布;

②机构无空闲时排队等候;

③每种维修任务的修理时间服从负指数分布;

④单个设施场地在确定的时间只能有1台车辆进行修理;

⑤不考虑中间过程中维修设备的故障问题。

所以车辆装备维修保障系统是一个标准的M/M/C (输入过程服从泊松分布、服务时间服从负指数分布单队多服务台的排队系统) [3]。

2 基于Extend车辆装备维修过程仿真

2.1 Extend仿真概述

Extend系统仿真软件是由美国Imagine That公司开发的优秀仿真平台。在仿真领域产生开拓性深远影响, 成为第一个功能强大、低价位、主要基于Windows操作平台的软件。创造了如下几个行业第一:多层次模型结构, 可以使复杂的模型层层简化;开放源代码的建模和集成开发环境, 可扩展性无可比拟;基于模块间消息传递的体系结构;多家第三方公司联合打造模块库, 使得这个仿真平台一开始就成为开放式仿真平台的标准。

一般在Extend上建立作业系统仿真模型的主要步骤为:确定作业规则、构建实体关系模型并确定作业时间参数、明确系统输出、仿真试验设计、运行仿真、仿真结果分析[4]。

2.2 基于Extend作业过程仿真

2.2.1 建立面向任务的车辆装备维修作业仿真模型

通过基于Extend平台建立我军目前主要配发的柴油车维修过程模型, 依据有关标准和调研结果, 对维修任务各种参数假设如表1。

另外, 中继级车辆装备维修分队维修资源参数假设如表2。维修人员30人, 场地设施有3处, 排队规则按FCFS (LPT、EDD) , 仿真90 d。

依据上述参数, 建立相应的Extend仿真程序[5] (图2) 。

仿真模型主要实体及相关规则说明如下。

(1) “任务产生”是故障源, 对各种车辆的故障 (本文限定为中修、小修、二级和三级保养) 属性进行设定, 通过交互式的对话框可以设定各种故障的平均作业时间和完成期限的长短。

(2) “排队规则”是指各种故障车辆产生后到达队列进行排队, 本文依据部队通常做法, 设定排队规则可以在先进先服务 (FCFS) 、维修时间最短先服务 (LPT) 和完成期限最短先服务 (EDD) 三种排队规则之间进行选择, 分别赋予1, 2, 3。相应的排队规则选择参数设置对话框设置如图3。

(3) “修理车间”内设三个车辆装备维修操作台, 根据维修任务最初设定的参数对各种维修资源进行调用 (本文仅限于人力资源) , 待任务完成后再释放相应的资源。

(4) “维修人员”模拟所属分队人员状况, 属于一个资源池 (Labor Pool) , 可以提供人力资源补给。

(5) “Exit”模拟修复车辆离去。

2.2.2 仿真结果分析

Extend对离散事件系统仿真可以提供较为全面细致的监控, 图4给出仿真过程中相关数据界面。

通过对一个季度中继级车辆装备维修分队分别采取不同的服务规则对维修作业过程各仿真10次, 测算出该维修分队的平均作业能力值:

本文在仿真过程中假设具体维修作业过程中不存在作业调度和资源不足问题及机器故障问题, 从而可以看出有时仿真过程中出现了某一操作台利用率不均衡的情况。另外, 由于Extend程序自身的灵活性, 可以实时改变各种环境、参数和服务作业规则来评估车辆装备维修能力。

3 结论

(1) 通过对维修任务、维修资源和维修过程进行分析建模, 并通过仿真技术对面向任务的中继级车辆装备维修分队的维修能力进行评估, 评估结果物理意义明确, 对平时车辆装备维修分队建设和战时维修保障力量的运用具有很好的借鉴意义和应用价值。

(2) 本文提出的评估方法和仿真模型, 可推广应用于其他相关专业维修能力评估中。

主要构建了面向任务的车辆装备维修作业能力评估模型, 具体维修作业时间、参数资源消耗、所需维修人员的种类和数量以及作业过程指挥调度等细节还有待进一步研究和深入。

摘要：提供了面向任务的车辆装备维修能力评估方法。结合车辆装备维修作业的特点, 应用排队论的有关知识对面向任务的车辆装备维修能力评估进行建模, 并在Extend仿真平台上进行实现, 仿真结果可以为车辆装备保障机构决策提供依据。

关键词：面向任务,维修能力,系统仿真

参考文献

[1]王志敏, 韦见民, 李文杰, 等.基于作业过程的车辆装备抢修装备作业效能评估方法研究.军事交通学院学报, 2006;8 (1) :20—23

[2]胡运权.运筹学导论.北京:清华大学出版社, 2007

[3]张忠斌, 王精业.基于排队论的装甲装备维修力量预测建模研究.系统仿真学报, 2006;8 (2) :1017—1019

[4]王志敏, 李振克.军用物资装卸搬运作业系统建模与仿真研究.系统仿真学报, 2007;19 (6) :31—34

车辆评估申请书第2篇

申请人：张森，男，1971年8月27日出生，住河南省温县，身份证号***************。

被申请人：河南欧之星国际贸易有限公司（曾用名：河南欧之星汽车贸易有限公司），住郑州市姚砦路133号金成时代广场6号楼2301号，法定代表人：耿凤娟总经理。电话：申请事项：

申请法院依法对申请人所有的揽胜极光1999CC越野车被扣当日按正常折旧进行评估事实与理由：

2014年6月，申请人在被申请人处购买一辆揽胜极光1999CC越野车，2014年8月3日申请人从被申请人处将车辆开走，在申请人使用车辆期间，申请人一直合法爱惜使用车辆。但是在2015年8月31日，被申请人强行将车辆拖走。该车辆在被拖走之日，申请人仅使用了393天。车辆在被申请人控制期间，一直由被申请人使用，多次违章并发生交通事故。申请人在2016年8月得知，车辆已经被被申请人出售。被申请人私自拖扣及出售申请人的车辆的行为，严重侵害了申请人的财产所有权及使用权。为了维护自身合法权益，申请人特依据相关法律规定，申请法院对被申请人出售的揽胜极光1999CC越野车按正常折旧评估其市场价值。

此致金水区人民法院

申请人：

车辆评估第3篇

1 车辆及桥梁概况

本文以大件车辆通行某高速公路改扩建拼接装配式梁桥为例进行研究。该大件车辆装载货物为大型变压器, 总重460 t, 车辆几何尺寸为98.0 m×6.8 m×4.8 m (长×宽×高) , 装载方式采用12+13轴线液压板车通过桥式框架连接, 前后液压板车的净距为35 m, 板车轴载15.8 t, 由于设备较重, 在车头处设置牵引车, 车尾设置顶推车, 确保车辆平稳运行。

该大件车辆通行线路包含一段高速公路四车道改八车道扩建路段, 此路段桥梁加宽方案为旧桥全部利用, 在原有4片小箱梁的基础上在外侧增加3片小箱梁, 扩建至7片, 以适应日益增长的交通量需求。由于设计荷载不同, 新建小箱梁与原有箱梁截面尺寸略有不同。以20 m装配式梁桥为例, 原有旧桥上部结构为横向4片梁高1.0 m小箱梁, 拼接3片梁高1.2 m小箱梁, 新旧箱梁通过翼板处植筋刚性连接, 新旧小箱梁横截面尺寸见图1。

对于此类采用新旧主梁拼接的装配式梁桥, 大件车辆通行桥梁安全评估需要关注的主要问题有:1) 主梁的承载力是否满足大件车辆通行要求;2) 桥面板局部受力是否满足大件车辆通行要求;3) 以何种方案 (全桥居中通行、沿3片新梁居中通行、沿新旧箱梁拼接处通行) 通行桥梁更优[2]。

2 大件车辆通行桥梁安全评估

2.1 桥梁承载能力评估

1) 桥梁承载能力评估方法。桥梁承载能力评估方法较多, 国内外学者也对此做过很多研究[1], 主要包括基于实桥调查的经验方法、荷载试验方法、设计理论法、实际荷载检算法和等代荷载判别法、非线性理论法等, 其中实际荷载检算法和等代荷载判别法由于其快速、简便的特性, 在大件运输中应用最为广泛[3]。a.等代荷载判别法。等代荷载判别法就是在同一跨径 (或荷载长度) 用同一种影响线分别计算出大件车辆和标准车辆荷载的等代荷载, 将两者进行比较, 以判别大件车辆能否安全通过桥梁或桥梁是否需进行加固。在大件运输要求时间紧、计算量大的情况下, 可采用此法进行粗略判断[3]。b.实际荷载检算法。实际荷载检算法又称内力效应比较分析法, 即分别计算出大件运输车辆过桥时桥梁结构中的内力效应和原设计标准下结构的设计承载力, 通过比较两者的大小来判断能否通过。根据超限运输车辆行驶公路管理规定, 大件车辆在桥上不得制动、停留或启动, 应以不超过5 km的速度匀速居中缓慢通过桥梁, 因此计算大件车辆荷载效应时可不计冲击系数[3]。由于大件车辆与设计荷载出现的概率不同, 应采用不同的荷载效应系数, 并且在考虑了各自荷载效应系数后再进行荷载效应的比较[4]。

2) 主梁承载能力评估结果。以改扩建拼接加宽20 m装配式梁桥为例, 桥梁总宽21.0 m, 设计荷载等级公路—Ⅰ级, 主梁采用C50混凝土, 经现场检查及技术状况评定, 该桥未发现影响结构安全的病害, 桥梁技术状况等级评定为1类[5]。考虑横向分布, 按照荷载效应比较法对设计荷载及大件车辆分别作用下小箱梁的跨中弯矩、墩顶负弯矩及支点剪力效应进行对比分析, 结果见表1。

由表1可知大件车辆对20 m小箱梁所产生的最不利荷载效应均小于设计荷载所产生的荷载效应, 表明小箱梁的承载能力可以满足大件车辆的通行要求。

2.2 桥面板局部验算

为了防止大件车辆轴载过大而造成桥面板局部损伤, 应对桥面板进行局部承载力验算。验算依据JTG D62—2004公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范和JTG D60—2004公路桥涵设计通用规范相关规定进行。桥面板局部验算设计荷载采用55 t车辆荷载, 标准车辆参数见图2。标准车辆前轮着地宽度及长度为0.3 m×0.2 m, 中、后轮着地宽度及长度为0.6 m×0.2 m。

大件车辆液压板车采用一线双轴八轮组, 横向轴距轴载布置图见图3, 根据该车轴载分布情况, 其中平板车每轴总轴载为158 k N, 每轮组荷载P=39.5 k N。板车每轮组着地宽度及长度为0.456 m×0.2 m。计算得到各参数见表2。按照荷载效应比较法对设计荷载标准车辆及大件车辆分别作用下桥面板各控制截面荷载效应进行对比分析, 结果见表3。

从表3可以看出, 大件车辆通行桥梁桥面板各控制截面内力效应均小于设计标准车辆产生的荷载效应, 可以安全通行。

2.3 新旧拼接桥梁通行方案

对于改扩建拼接装配式梁桥大件车辆通行方案问题, 有三种可供选择的方案, 各有利弊, 见图4。方案一沿全桥中心线行驶, 荷载分布较为均匀, 但对于新旧梁拼接部位剪力效应较大;方案二沿拼接后3片新梁中心线行驶, 考虑到新梁较旧梁承载力有所提升, 单片箱梁受力更为有利, 但横向分布较为不利;方案三沿新旧箱梁拼接处中心线行驶, 横向分布介于方案一、二之间, 拼接部位剪力效应相对较小。通过对三种方案下横向分布系数分别进行计算, 方案二较方案一最不利主梁横向分布系数大5%左右, 方案三较方案一最不利主梁横向分布系数大0.5%左右, 拼接部位剪力效应显著降低。考虑到改扩建施工中箱梁翼板植筋拼接及新旧梁体混凝土粘结效果存在不确定风险的因素, 在保证每片箱梁均不超过设计荷载效应的前提下, 综合考虑, 选择拼接部位剪力效应较小的方案三通行方式更为合理。

3 大件车辆通行桥梁实时监测

1) 监测方案及实施。为了了解大件车辆通行时桥梁的实际响应状况, 评价评估结果及通行方案是否合理, 选择四改八改扩建路段拼接装配式梁桥进行实施监测, 监测位置为边孔跨中截面, 挠度、应变测点布设方案见图5, 共设置5个动挠度测点、3个动应变测点, 采用DH-5922动态信号测试分析系统进行数据采集。

2) 理论计算结果。采用通用有限元软件ANSYS对该桥建立实体模型, 通过加载运算, 得到大件车辆第二列板车满布于测试桥跨时 (见图6) , 测试孔跨中挠度达到最大值, 位移云图见图7。

3) 监测结果及分析。监测得到各测点在大件车辆通过时的挠度和应变变化曲线, 图8, 图9分别为应变测点1, 2的应变时程曲线和挠度测点13, 14的挠度时程曲线。

各挠度、应变测点理论计算与监测结果对比见表4。

经过对监测结果对比分析, 挠度、应变实测值均小于理论计算值, 校验系数介于0.83~0.94, 未见明显残余变形, 通行完毕后通过对桥梁进行外观检查, 未发现缺损病害。监测结果表明结构处于弹性工作状态, 新旧箱梁拼接协同受力良好, 通行评估结论准确, 方案可行。

4 结语

本文针对对改扩建拼接加宽装配式梁桥大件车辆通行安全评估问题, 从主梁承载力评估、桥面板局部验算及大件车辆通行方案等方面对大件车辆能否安全通行桥梁进行了评估, 并给出了较为合理的通行方案, 大件车辆通行时对桥梁实施了实时监测, 监测结果表明桥梁结构处于弹性工作状态, 新旧箱梁拼接协同受力良好, 通行评估结论准确, 方案可行, 为后续大件车辆通行桥梁安全评估提供有效参考。

摘要：以总重460 t大件车辆通行某高速公路改扩建拼接装配式梁桥为例, 对其进行了通行安全评估及桥面板局部验算, 给出了合理的通行方案, 同时对大件车辆通行桥梁时的结构响应进行了实时监测, 采用有限元软件ANSYS建立实桥模型, 计算得到大件车辆荷载作用下箱梁最大理论挠度值和应变值, 对实时监测结果与理论计算结果进行了对比分析, 结果表明评估结论准确, 通行方案可行。

关键词：大件运输,桥梁通行安全评估,桥面板验算,监测

参考文献

[1]杨涛.公路大件运输安全技术评价制度研究[D].西安:长安大学, 2010.

[2]张辉辉.公路桥梁大件运输关键问题研究[D].武汉:武汉理工大学, 2011.

[3]任晓辉, 张宏.公路大件运输中桥梁通行安全性评估及临时加固[A].全国既有桥梁加固、改造与评价学术会议[C].2008.

[4]于传君.公路大件运输桥梁安全评估及临时加固设计[J].北方交通, 2009 (9) :54-56.

车辆评估第4篇

第一条为公正客观地评估道路交通事故造成的车辆、物品损失，正确处理道路交通事故，维护当事人的合法权益，根据《中华人民共和国价格法》、国务院《道路交通事故处理办法》、《辽宁省涉案物品估价管理条例》等法律、法规，制定本规定。

第二条大连市行政区域内办理道路交通事故案件时，对受损车辆、物品、设施等价格评估，适用本规定。

第三条市人民政府物价部门，负责全市道路交通事故车辆、物品、设施损失价格评估(以下简称车物损失价格评估)的监督管理，其设立的价格事务所，负责市内中山区、西岗区、沙河口区、甘井子区和大连经济技术开发区、金石滩国家旅游度假区内车物损失价格评估工作。

旅顺口区、金州区和县(市)物价部门，负责本行政区内车物损失价格评估的监督管理，其设立的价格事务所，负责本行政区内车物损失价格评估工作。

第四条道路交通事故发生后，需进行车物损失价格评估的，公安交通管理部门应向价格评估机构发出经事故双方当事人签字的《大连市道路交通事故车物损失估价委托书》。

第五条评估机构实施车物损失价格评估，应在收到《大连市道路交通事故车物损失估价委托书》之日起3至5个工作日内完成评估(另有约定的除外)。

实施车物损失价格评估，由公安交通管理部门通知事故当事人到场。当事人未到场的，公安交通管理部门和价格评估机构应分别记录在案，不影响价格评估的进行。

第六条价格评估机构和评估人员实施车物损失价格评估，应对车物的损毁原状进行拍照，并将图片资料保存至该起道路事故处理终结后1年。属于隐性损坏的，应拆解后再进行价格评估。

第七条评估机构完成车物损失价格评估后，应向公安交通管理部门出具《大连市道路交通事故车物损失估价鉴定结论书》，并将评估结论告知交通事故当事人。《大连市道路交通事故车物损失估价鉴定结论书》经公安交通管理部门认可后，作为处理交通事故的主要依据。

《大连市道路交通事故车物损失估价鉴定结论书》、《大连市道路交通事故车物损失估价委托书》，由市价格评估机构统一印制。

第八条公安交通管理部门或当事人对价格评估结论有异议的，可自接到《大连市道路交通事故车物损失估价鉴定结论书》或知道评估结论之日起5日内，向作出评估结论的机构申请补充评估或重新评估。价格评估机构应自接到申请之日起10日作出补充评估或重新评估结论。对补充评估或重新评估结论有异议的，可以向上一级价格评估机构申请复核。上一级价格评估机构应自接到申请之日起15日内作出复核裁定结论。

第九条车物损失价格评估由两名以上工作人员共同进行。事故当事人认为价格评人员与评估结果有利害关系，可能影响公正评估的，可以申请评估人员回避。

价格评估机构及其工作人员从事车物损失价格评估，应坚持“独立、客观、公正、科学、合理”的原则。

第十条车物损失价格评估的具体标准和计算方法，由市物价局、公安局、交通局共同制定。

第十一条价格评估机构收取评估费，应严格执行国家和省规定的标准，并出具税务部门统一印制的票据。

评估费由车物所有人或使用人预付，也可由公安交通管理部门指定道路交通事故其他当事人预付，待结案时由当事人按责任比例承担。

第十二条道路交通事故受损车辆经价格评估后，由其所有人、使用人或其他受车辆所有人委托的人员自行选择具有维修肇事车辆资格的企业进行修复。公安交通管理部门、价格评估机构以及其他任何单位和个人不得强制指定受损车辆修复企业。

第十三条负责修复受损车辆的企业，应事先了解受损车况和价格评估结论，按评估的价格及时修复车辆并承担相应的义务。

第十四条价格评估机构及其工作人员，应尽职尽责、忠于职守、秉公评估。对徇私舞弊、弄虚作假致使评估结论失实的，由物价部门宣布评估结论无效，情节严重的，吊销责任人估价资格证;造成经济损失的，责令赔偿经济损失;构成犯罪的，由司法机关依法追究刑事责任。

第十五条本规定由大连市人民政府负责解释。

第十六条本规定自发布之日起施行。

车辆评估第5篇

铁路客车车体结构应具备的基本功能包括安全性、完整性、舒适性、经济性和可持续性。

毫无疑问, 为了确保乘客和司乘人员在日常运营和列车事故时的安全, 安全性和整体性是车体外壳应具备的最重要功能。列车发生严重事故时, 车辆常脱轨, 明显偏离轨道。在这类事故中, 列车车厢间车钩的状况和特性很可能引起列车扭曲、连挂车辆骑跨, 容易导致中间车辆端部结构的严重损伤, 车上乘客在车体内的生存空间变形较大。因此, 在设计中间车辆车体连挂端的结构强度时, 适当考虑一些对策, 旨在避免列车扭曲和车辆骑跨产生的这种严重变形非常重要。车钩和缓冲器的设计也很重要, 以尽可能避免扭曲和骑跨。

在本次评估中, 从耐撞性的观点, 对客车尤其是中间车辆的日本设计标准进行了评定。

2 车体结构标准

车体结构的强度, 是依据日本铁道车辆设计的一般要求如JIS E 7106 标准[1], 由静载荷下的整体性定义的。JIS E 7106标准指出车体结构载荷各种不同工况, 如分布在地板结构上的垂向载荷、车钩的纵向载荷、转向架支承在摇枕上的扭矩, 以及在有隧道的高速线路上运行时, 施加到车体结构上的循环压力载荷的疲劳强度。垂向载荷表示满载客车的重量。JIS E7106标准规定的载荷条件是依据日本铁路工业在过去100多年的经验, 主要集中于车辆日常运用情况而确立的[2,3]。

对于纵向载荷, 车体结构的强度是依据JIS E7106标准由车钩载荷定义。这意味着与欧洲标准即EN 12663或美国标准即APTA SS-C&S-034-99及相应的FRA要求相比, JIS E 7106 标准对施加到如车顶、端柱、碰撞柱、角柱和端板这类上部结构的载荷没有说明。此外, JIS E 7106标准对耐撞性没有明确提供量化定义。表1列出了JIS E 7106标准规定的车钩载荷设计值。这种车钩载荷的依据为车辆结构设计阶段的静载荷工况。

3 中间客车车体强度的评估

日本铁道车辆有一个不带盘形缓冲器的自动车钩系统。根据JIS E 7106标准, 将所需的车钩载荷规定为不会造成车体结构永久变形的最大载荷。JIS E7106标准不为车钩和缓冲器提供破坏载荷, 这种载荷可能是影响骑跨现象的重要参数, 为了避免骑跨和列车扭曲, 用在事故中会损坏的金属铆钉将缓冲器固定在底架结构的2根中梁之间[4]。图1为典型的车体端部外壳的底架结构。

尽管日本现行设计标准缺少耐撞性的量化定义, 但对依据日本一般标准而设计的几种典型市郊电动车组之一的耐撞性, 利用详细的数值仿真, 对严重的列车事故中预计的典型载荷状况下的耐撞性进行了评估。

3.1 数值仿真

最近为日本铁路通勤和市郊服务制造的电动车组大都是不锈钢车体结构。在日本, 一般用于通勤和市郊服务的大量电动车组上的奥氏体不锈钢, 即AISI301L系列制造的轻型车体结构已作为该项目的主体。图2为电动车组典型的不锈钢车体结构, 表2列出了用于不锈钢车体结构的主要材料。

用一种市郊电动车组的中间车端部结构以15mm大小的FE网格制作了数值模型。该模型主要采用壳单元。模型包括了焊接点, 在数值仿真中考虑了各点的撕裂特性。用小型试样进行一系列静态拉伸试验, 以获得的试验结果来确定材料的数值特性。FE模型的约束示于图3。车体枕梁为简支梁, FE节点的垂向位移为0, 表示这种梁为固定。在车体结构中梁“切边”的节点完全是固定的。一种明显FE法则“PAM-CRASH”被用于这次分析。用和全尺寸静压缩试验的试验结果进行比较的方法来对这种FE模型进行验证[5]。FE分析的载荷工况示于表3 及图4。这些载荷工况是根据现行设计标准和列车中间车辆的事故情况选定的。

工况1压缩和工况2拉伸的载荷工况相当于现行JIS E 7106标准规定的车钩载荷条件;工况3和工况5的载荷工况集中于端梁和侧梁的强度;工况4和工况6的载荷点处于底架结构旁的上部结构。这些工况代表在骑跨事故中列车的2辆连挂客车间典型的载荷条件。工况7用于评估车顶、侧墙结构和端部结构的强度。

3.2 数值分析结果

计算获得的变形FE模型示于图5, 压缩载荷和变形量之间的关系也示于图5。

对每种工况, 车体结构的宏观屈服点定义为载荷与变形曲线的最初转折点, 它的结构特性是从弹性变形到非线性塑性变形过渡而形成的。各种工况的屈服载荷和最大载荷示于表4。

用数值仿真估算出处于中梁的车钩和缓冲器的屈服载荷, 在压缩和拉伸方向均约为1 000kN, 这是压缩设计值的2倍, 拉伸设计值的3倍。

端梁各载荷工况的屈服载荷约为400kN~600kN。当载荷点处于车体外壳上部结构而非底架结构时, 与其他工况相比, 其屈服载荷值相当小。

4 车体结构抗压特性的评估

数值计算对于中间车辆端部结构的异常载荷情况提供估算的基本结构完整性。考虑到像列车扭曲和骑跨特性 (图6) 这类假定的列车碰撞事故的图解情况, 重要的是为了尽可能避免列车扭曲和骑跨, 车钩和缓冲器应在变形载荷小于车体外壳底架结构的变形载荷时损坏。如果考虑到脱轨导致列车随车厢大量偏离正确的轨道而扭曲 (图7) , 而后, 角柱和车顶区的载荷工况就会发生。这些相当于图5所示的工况5~工况7的数值仿真。除非车钩随低于角柱和车顶区变形总反作用力的拉伸载荷而断裂, 车体上部结构将严重损坏, 而车上乘客的生存空间将减小。为了在列车发生扭曲和骑跨时确保乘客的生存空间, 增强和紧固上部结构, 特别是底架结构、侧墙结构和车顶板附近的结合部是很重要的。

5 讨论

5.1 车钩和缓冲器的强度

如上所述, 认为车钩和缓冲器的破坏载荷是影响骑跨现象的重要参数。虽然以前认为连接缓冲器和底架结构中梁的金属铆钉为避免骑跨和列车扭曲而在事故中损坏, 而金属铆钉在撕裂中的实际破坏载荷还没有量化。在这次研究中, 制作了车体端部结构, 包括不锈钢车体结构点焊自身撕裂的详细数值模型, 并用于估算车体端部结构的结构整体性。然而, 对金属铆钉的撕裂还没有给予考虑。为了制作精确的数值分析模型, 必须通过试验来弄清车钩、缓冲器和中梁包括铆钉的变形特征。

5.2 对车体端部耐撞结构的建议

为了车辆正常运营, 现行JIS E 7106标准规定了确保车体结构整体性所需的最小静载荷条件, 但没有明确考虑耐撞性。虽然依据JIS E 7106标准, 车体结构的纵向强度由车钩载荷规定, 但这种常规标准没有规定车钩和缓冲器的破坏载荷。对施加到这种上部结构如车顶、端柱、防撞柱、角柱和端板的载荷工况也没有说明。有必要弄清车钩和缓冲器、中梁和端梁以及车体上部结构, 包括侧墙结构和车顶板的适宜强度, 以提高中间车辆车体端部结构的耐撞性。

6 结论

从耐撞性的观点评估了铁道车辆车体的结构设计标准。使用依据JIS E 7106标准设计的电动车组端部结构的详细FE模型之一, 在列车碰撞事故中, 发生骑跨或列车扭曲而造成列车中间车辆端部结构碰撞等几种异常载荷工况下进行了数值分析。数值分析结果如下:

(1) 处于中梁的车钩和缓冲器在压缩和拉伸方向的屈服载荷估算值约为1 000kN, 该估算值为压缩设计值的2倍, 拉伸设计值的3倍。

(2) 载荷点处于车体外壳上部结构而非底架结构时, 表明与其他工况的变形载荷相比, 其变形载荷值相当小。

(3) 为了避免列车扭曲和骑跨, 车钩和缓冲器应在其变形载荷低于车体外壳底架结构的变形载荷时损坏。

(4) 为了制作精确的数值分析模型, 有必要用试验来弄清车钩、缓冲器和中梁包括金属铆钉的变形特征。

摘要：从耐撞性的观点, 对铁道车辆车体结构的结构设计标准进行了评估。对列车碰撞事故中发生的骑跨或扭曲造成的中间车辆端部结构的碰撞等几种不规则载荷工况进行了数值分析。

关键词：铁道车辆,结构强度,耐撞性,日本

参考文献

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[2]Osaka, K., Kyakukasha kougaku.Japan Society of Mechanical Engineers, 1948, 1:82 (In Japanese) .

[3]Railway Technical Research Institute.Kousoku tetsudou no kenkyuu, Ken-yuu-sha, 1967:306 (In Japanese) .