苑世军
长春中车轨道车辆有限公司 130052
摘要：随着我国的铁路建设不断进步，对于铁路建设和检修的轨道工程车辆的性能也在不断提升。铁路检修轨道工程车主要是针对铁路施工、巡检、救援、线路维修以及其他施工作业的专用车辆，为了确保检修及改造的轨道工程车辆在运行过程中有较强的强度和刚度，在车辆检修改造之前，我们需要对它进行研究分析和计算，根据计算的结果，我们得出轨道工程车体的钢结构有多处严重的问题存在，基于此，本文将将要分析轨道工程车辆车体强度的特点，以及对应力集中产生的原因进行简要分析，就当前出现的问题给出一些解决措施和方案，帮助广大学者解决应力集中的问题。
关键词：铁路施工检修；轨道工程车；车体强度；局部应力集中
我国的铁路建设在不断的发展过程中，已经取得了显著的成效。铁路的施工与检修成了铁路日常工作中重要的一部分，为了能够适应新的工程需求，需要对轨道工程车辆进行检修及改造。由于我国的铁路轨道工程车在运行过程中工况较为恶劣，在检修改造过程中，需要加装柴油箱、柴油机、发电机等大质量设备来确保正常的工作进程，对于车体本身需要使用足够的强度来承载轨道工程车辆的载荷，根据检修的情况来看，钢结构遭到破坏多半是因为局部应力集中，载荷力过大导致的，载荷力过大会直接导致钢结构开裂，对车辆的运行存在巨大的隐患，因此，在加改设计时需要重点关注应力集中的问题，通过改进车体结构解决它。
一、铁路检修轨道工程车车体构造
铁路检修轨道工程车车体一般来说都是由碳钢焊接构成的，主要的结构构造由底架、端墙、侧墙、车顶几个部分组成[1]。底架的组成又是由缓冲梁、枕梁、牵引梁、边梁、小横梁、横梁以及其他的零部件组成，侧墙主要是与车底架牢固结合在一起，形成一种牢固的薄壳筒型结构，有足够的强度和刚度，能为车体底架分担载荷。侧墙主要是由纵向梁、 立柱、筋板、 及蒙皮组成。车顶主要是由纵梁、 弯梁加蒙皮组成。
二、车辆载荷的约束条件
轨道工程车辆的载荷一般根据车体的大小、车辆、车轴、弹簧、车架等的强度来决定。车辆载荷主要分为垂向载荷和纵向载荷，垂向载荷主要包括车体结构本身的重量及其他携带的物体的重量。纵向载荷主要包含拉伸力、压缩力安全压力载荷[2]。
轨道车辆在运行的过程中会受到不同方向来的承载力，垂向载荷对车体产生的影响是最大的，轨道钢体的全钢结构会随着重力的增加逐渐增大，这时柴油机、发电机的重量会被分布在地板上，携带的重量会使发电机负重， 如发电机承吊和柴油机承吊等， 配重铁载荷均布在其所在位置周围梁结构上，由于纵向载荷受到的载荷力不同，压缩力和拉伸力都需要施加在前端板连接的位置上。
三、车辆载荷的计算工况及结果分析
依据《内燃、电力机车车体静强度试验方法》和《铁道车辆强度设计及试验鉴定规范》[3]的相关定义来作为计算和评价的标准，第一工况：垂向总载荷工况；第2工况：垂直总载荷工况为+1125kN的纵向拉伸载荷工况，第3工况：+1400kN的纵向拉压缩荷工况；第4工况：救援载荷工况。
刚度基本评判标准：刚度的基本评价在1、2、3、4、工况的要求之下，车体底架两侧变梁的垂向挠度小于原有设计值， 原有设计值为（4mm）。
强度基本评判标准：在第1工况要求下， 材料现有的应力为 141MPa， 其余工况的应力为材料应用极限的应力， 即 238MPa。
计算结构分析：在本次研究中，针对真题车体结构设计有限元模型，使用I-DEAS对车体钢结构的应力和变形进行计算，最终，计算结果如下表显示。
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四、局部应力集中解决方案
根据对局部应力集中的工况进行分析，得出有些工况应力偏高，周边的钢构应力虽然相对较大，但是没有超过材料能够承受的极限，因此可以根据此判断出，高应力区的梁结构不存在缺陷，不需要对其进行大幅度的整改，只需要在应力集中的部位增加加强板，是这些应力分散到周边，充分利用梁体的强度，降低应力，提升梁体承受力。
结束语：铁路检修轨道工程车在日常铁路检修中是重要的一项工作，检修及改造过程中需要提升墙板及底架的刚度，是加强板与构件接触，针对应力集中的区域只需增加加强版，帮助分散量体强度，降低应力，从而提升梁体的承受能力。
参考文献
[1]于雷, 孙丽萍, 黄银华,等. 铁路检修轨道车车体强度与局部应力集中分析[J]. 内燃机车, 2018.
[2]杨伟奇. 铁路检修轨道车车体强度与局部应力集中的研究[J]. 建筑工程技术与设计, 2018, 000(022):4915.
[3]唐刚. 铁路检修轨道车车体强度以及局部应力集中问题分析[J]. 科技风, 2015, 000(019):34-35.