铁道车辆结构要求标准GM/RT2100 Iss 3和Iss 5对比分析

广德强

摘要：针对标准GM/RT2100铁道车辆结构要求的第3版本和第5版本所涉及的内容，主要对其适用范围、载荷储备系数、车体及设备载荷工况等方面进行对比分析，并对不同版本中存在的差异进行说明。

关键词：车体强度;载荷储备系数;载荷工况;标准

1  概述

进入21世纪以来，铁路货车已经发展到一个重载、提速的新階段，这标志着铁路货车发展到了一个新水平新阶段，但这一阶段货运车辆遇到了更严酷的运输环境，更新换代的新型车辆能否完全适应其运用环境，还需要分析验证，同时对车辆强度提出了新的要求。落后的标准会阻碍车辆性能的提高，降低其运用可靠性。科学合理的强度设计标准不仅具有经济意义，更是确保安全的基础和前提，因此标准的修订和升级是必要的。

GM/RT2100为铁路安全标准有限公司（RSSB）发行的关于铁道车辆结构要求的标准。针对标准GM/RT2100铁道车辆结构要求的第3版本和第5版本所涉及的内容，主要对其适用范围、载荷储备系数、车体及设备载荷工况等方面进行对比分析。

2  适用范围

标准GM/RT2100不同版本的适用范围有所不同，具体见表1。

3  载荷储备系数

标准GM/RT2100不同版本的载荷储备系数有所不同，具体见表2。

4  车体及设备载荷工况

4.1 GM/RT2100 Iss3中的载荷工况

4.1.1 车体纵向载荷

GM/RT2100 Iss3标准中纵向载荷如表3。

4.1.2 车体垂直载荷

车体结构应可承受以下规定的载荷情况，无永久变形。载荷工况见见表4。

4.1.3 车体疲劳载荷

车体结构的疲劳寿命至少107循环，当承受以下规定的载荷时，出现故障的可能性（可靠度，存活率）至多2.5%。载荷由加速度因子来确定，其值见表5。若相关，也需考虑其他疲劳载荷情况。通常认为每个载荷工况都是单独作用，所以最后应将单个工况的损伤进行累计。

4.1.4 车体设备载荷工况

在车辆正常运行中，间接或直接连接到车体的设备和组件均应保持连接性。若在脱轨、重大侧翻以及小-中碰撞情形中，也应保持车体附件的完整连接性。在本章节提到加速度和力均为整体车体加速度。局部产生的加速度、力和作用在设备上的共振均应另外考虑。

设备及安装结构的疲劳寿命至少107循环，当承受以下规定的载荷时，出现故障的可能性至多2.5%。载荷由加速度因子来确定。若相关，也需考虑其他疲劳载荷情况。通常认为每个载荷工况都是单独作用，所以最后应将单个工况的损伤进行累计。故障归为结构性缺陷的车辆不再用于服务运行。

4.1.5 碰撞载荷工况

当车辆模拟与类似车辆迎面相撞时车端结构应至少吸收1.0MJ。车体压溃距离，如发生永久结构变形的距离，不超过1.0m。车辆类型1和类型2的力，多编组和固定编组列车的车辆除外，不超过4000kN，但最好限制在最高3000kN。对于多编组车辆和固定编组列车的车辆，此力不超过3000kN，但最好限制在最高2500kN。

除了以上对于多编组车辆和固定编组列车的车辆中规定，补充规定一，在与类似车辆最大速度为60km/h碰撞理论理论计算中，能量吸收应分配到车体两端。但极限载荷不能改变。

补充规定二，在与类似车辆进行碰撞理论计算中，每列车的2MJ能量吸收应分配到车端，可以通过增大最大速度，使得乘客区间部分破坏最小。

在模拟严重碰撞中，当车体端车钩中心线以上350mm高度承受超出标准载荷的负载，车端结构至少应吸收能量0.5MJ。

4.2 GM/RT2100 Iss5中的载荷工况

车体结构强度及耐撞性满足BS EN 12663-1：2010、BS EN 12663-2：2010、BS EN 15227：2008标准提出的要求。

车体联接设备应当根据BS EN 12663-1：2010或BS EN 12663-2：2010中相关车辆条目的惯性载荷进行设计。

附属设备的极限强度应符合BS EN 12663-1：2010或BS EN 12663-2：2010中惯性载荷要求，以及BS EN 15227：2008中发生碰撞时最大加速度水平的要求，取两者最大的作为考核指标。

5  结论

通过以上对比分析，可以得出以下结论：GM/RT2100 Iss5相对GM/RT2100 Iss3更完整、更详细、更合理;GM/RT2100 Iss5相对GM/RT2100 Iss3的载荷更恶劣。标准的修订与升级，代表了技术在不断发展，产品的安全性在不断提高，只有这样才能促进行业的不断发展。

参考文献：

[1]阎锋.国外轨道客车车体强度主要标准对比分析[J].国外铁道车辆，2010，47（1）.

[2]田葆栓.国内外铁路技术标准体系的发展与分析（上）[J].铁道技术监督，2012，40（3）：1-6.

[3]王佥.FXN3型客运内燃机车车体设计与分析[D].辽宁：大连理工大学，2019.