1、PDF外文：http:/ 4000 字 Light Weight Design for High Speed and MAGLEV Trains 高速磁悬浮列车的轻量化设计 Jrg Zehnder Alusuisse 公路和 Alesa -Alusuisse 铁路工程有限公司 （文章选自 SAE 技术论文系列， 2001 年 1 月刊美国出版） 摘要 当今的高速列车运行速度为 200 至 320 公里每小时，磁悬浮列车为 400 到500 公里每小时，而轮轨式列车的世界纪录为 515 公里每小时，磁悬浮列车
2、为 552公里每小时，只有当轻量化设计系统利用时才能 达到这个速度，低轴重对基础装置的使用寿命至关重要，较低的整体重量对减小制动力和制动效率也是必要的，列车配置对座椅舒适度的影响也是相当明显的，对于给定配置的列车，尽管为了满足强度、刚度、消音等要求而增加额外的质量，但最后仍要强制性地轻量化设计，与许多高速列车相比，如 TGV 复式， Talgo 摆式， ETR500， Pendolino WMCL以及 ICN 等，磁悬浮列车 TR08 的特殊性就在于乘客的乘坐安全性，并且属于耐撞车辆的，因此未来的发展趋势显而易见。 简介 钢轮钢轨之间的相互作
3、用是导致轨道列车的滚动阻力比橡 胶轮胎与路面的滚动阻力低 5 10 倍直接原因，这为单一机车牵引重载列车提供了可能性，在大量铁路干线中很少要显示坡度超过 25的，在此基础上还有两个事实，铁路客车的皮重对长途大运量线路影响不是很大，而陡坡山区的铁路和频繁停车和加速的通勤服务车，轻量化设计却显得尤为重要。当长途列车速度增加时，其他因素将变得更加重要。首先，动态负荷对重载轴具有负面影响，另外，列车需要尽可能大的功率因数以至于能保持一个最快速度等级的加速度。这就意味着，即使高速列车需要更强大的发动机，更有力的刹车系统，更好的声音衰减设备等，但对于高速 列车，轻量化设计依然很必要。 轻量化概
4、念设计 一列典型的长途列车一般设计 1000 个座位，由 14 至 16 节车厢组成，每节车厢长 26 至 27 米、重 50 到 60 吨。动力为 6000 8000KW 的电气机车，重量将增至 80 到 90 吨。 图 1 列车轻量化设计 在非电气化线路上列车应至少有两台内燃机车，以确保列车具有两个相同性能。这将导致列车相当于每个乘客座位重达 900 1000kg，或相当于中档车辆重量的两到三倍。咋一看到这种比例将会感到十分惊讶，但考虑到这种列车的高舒适度就不会觉得那么糟糕了，例如，每位乘客在火 车上有 2 3m
5、3 的空间，与不足 1m3空间的汽车相比，四处走动、有厕所或酒吧等都是有可能的。 图 2 标准长途列车铝合金壳体的炮弹型“钢结构设计” 然而，铁路工程师对搜集到的轻量化设计可能性进行分析，提出两个重要的部件，转向架和主机壳体，这两个部件的重量占车辆总重量的 50%以上。 一个对减轻重量有讲究的概念设计，是建立一个铰接列车组成的双数机构，每个标准车厢的中部的每一个关节都有独立的传动装置来取代转向架。由于短车身的自然弯曲频率远大于长车身，所以车轴数和车体刚度都能减半，这两个概念上的变化将导致每个座位 的重量比小型化的原件或材料用于轻量化设计之前轻80kg 左右。 图 3 铰接摆式列车 TALGO 的大型挤压设计 另外一种概念变化是以双层车厢来取代单层车厢，从而 9 辆双层车厢座位数就等于 14 两单层车厢的座位数，这将使每个座位减轻 170kg 的重量，也可以采取两种方案相结合的设计。 图 4 芬兰国家铁路的双层列车 两轴转向架支持一个关节和一个独立双层车体组合的车辆长度约为 18m，在这样的配置下，一列 1000 个座位的列车只需要 12 13 两双层车厢，与传统车厢相比，每个座位的重量将控制在 260kg 以下。
