CRH动车组车体.ppt

1.1.车体结构的构造原则车体结构的构造原则 为了的满足高速列车的运用要求，动车组的设计不为了的满足高速列车的运用要求，动车组的设计不同于我国现行通常客车设计。动车组的设计应该在同于我国现行通常客车设计。动车组的设计应该在满满足铁路限界足铁路限界的条件下，具有的条件下，具有良好的空气动力学性能良好的空气动力学性能，具有具有轻量化的车体结构轻量化的车体结构，很好的密封性能很好的密封性能以及以及安全可安全可靠的使用寿命靠的使用寿命。我国时速为。我国时速为200200公里速度级的动车组，公里速度级的动车组，在引进国外原型车的基础上，进行了适合国情并具有在引进国外原型车的基础上，进行了适合国情并具有全新的现代意识改造。车体结构的构造原则体现在如全新的现代意识改造。车体结构的构造原则体现在如下几个方面。下几个方面。动车组车体 车体体钢结构：构：底架、底架、侧墙、端、端墙和和车顶等。等。21.1 1.1 满足铁路限界要求满足铁路限界要求1.2 1.2 车体的轻量化设计车体的轻量化设计 车体结构既要满足轻量化的要求又必须保证结构车体结构既要满足轻量化的要求又必须保证结构的强度和刚度要求以及高寿命的安全度和可靠性要的强度和刚度要求以及高寿命的安全度和可靠性要求。设计寿命达到求。设计寿命达到2020年以上。年以上。车体结构轻量化的车体结构轻量化的实现主要是通过选用轻型的材实现主要是通过选用轻型的材料料及及合理的设计合理的设计得以实现。得以实现。强度强度刚度度轻量化轻量化 1.3 1.3 完好的空气动力学外形完好的空气动力学外形 动车组具有良好的空气动力学性能。列车良好空动车组具有良好的空气动力学性能。列车良好空气动力学性能的实现气动力学性能的实现主要通过车体外形的特殊设计主要通过车体外形的特殊设计实现的实现的。具体表现为：具体表现为：（1 1）头尾部为细长流线型状；）头尾部为细长流线型状；（2 2）列车下部均设有导流罩，且能够方便开启；）列车下部均设有导流罩，且能够方便开启；（3 3）列车纵断面尽量采用平滑过渡方式，形状不一）列车纵断面尽量采用平滑过渡方式，形状不一致时应加过渡区段；致时应加过渡区段；（4 4）列车的外表面光滑平整，无明显的突出和凹陷；）列车的外表面光滑平整，无明显的突出和凹陷；（5 5）列车的受电弓外形具有良好的空气动力学性能。）列车的受电弓外形具有良好的空气动力学性能。1.4 1.4 严格的车辆密封要求严格的车辆密封要求 车辆的密封质量对列车的空气动力学性能及对车内车辆的密封质量对列车的空气动力学性能及对车内环境控制的影响很大。车辆整车落成后的密封性能应环境控制的影响很大。车辆整车落成后的密封性能应达到下列指标：达到下列指标：（1 1）车辆各部不得有渗漏水的现象。）车辆各部不得有渗漏水的现象。（2 2）在关闭门窗及空调设备对外开口的情况下，车内）在关闭门窗及空调设备对外开口的情况下，车内外压力差由外压力差由4000Pa4000Pa降至降至1000Pa1000Pa的时间应大于的时间应大于50s50s。（3 3）在车辆间的连接方式上要采用气密式风挡。车辆）在车辆间的连接方式上要采用气密式风挡。车辆间的各种连接应设有防雨措施及解编时的保护措施。间的各种连接应设有防雨措施及解编时的保护措施。车辆密封的密封的实现主要通主要通过以下几个方面：以下几个方面：车体体结构的密封构的密封连续焊接的方式。接的方式。固定固定车窗的密封窗的密封 多硫橡胶等材料，保多硫橡胶等材料，保证耐油性、耐溶耐油性、耐溶剂性、耐水性、耐水性、耐腐性、耐腐蚀性等；采用填充式密封，有好的性等；采用填充式密封，有好的弹性、性、结合性、耐气候性、抗冲合性、耐气候性、抗冲击性及足性及足够的粘接的粘接强度。度。移移动车门的密封的密封密封胶条密封胶条实现。人机工程技术 1.5 1.5 人机工程设计人机工程设计CRHCRH3 3 型动车组司机室型动车组司机室1st class coach一等座车一等座一等座车二等座二等座车餐餐车吧台区吧台区卫生生间拥有有VIP座席的商座席的商务车厢和和观光光车厢有有VIP座席的座席的京沪高京沪高铁商商务车厢商商务车厢的小厨房的小厨房乘乘务员需掌握基本英需掌握基本英语会会话能力和沿途能力和沿途23站点人站点人文地理知文地理知识。全力提供。全力提供“陆地航班地航班”式的高水平服式的高水平服务。正正线全全长：约1318公里公里时速：速：300公里公里运行运行时间：全程直达：全程直达4小小时48分左右分左右票价：票价：1750,935,555时速：速：250公里公里运行运行时间：全程直达：全程直达7小小时56分左右分左右票价：票价：650,410 1.6 1.6 其它方面的要求其它方面的要求车辆设计对环境保护的要求车辆设计对环境保护的要求内装选材中的防火考虑及措施内装选材中的防火考虑及措施车辆整车隔热系数车辆整车隔热系数K K值的限制值值的限制值列车零部件的保养、维修与换修的列车零部件的保养、维修与换修的通用性通用性、互换互换性性、便利性便利性及及可靠性可靠性值值便于对车体内外的机械化清洗作业便于对车体内外的机械化清洗作业 2.2.车体结构设计的具体要求车体结构设计的具体要求 车体结构是车辆的主要承载结构。对于动车组车辆车体结构是车辆的主要承载结构。对于动车组车辆的结构设计应该满足以下要求：的结构设计应该满足以下要求：(1)(1)车体承载结构采用车体全长的大型中空铝合金型车体承载结构采用车体全长的大型中空铝合金型材组焊而成，或采用不锈钢车体，为薄壁筒型整体承材组焊而成，或采用不锈钢车体，为薄壁筒型整体承载结构。载结构。(2)(2)车体承载结构的底架、侧墙、车顶、端墙以及设车体承载结构的底架、侧墙、车顶、端墙以及设备舱组成为一个整体。备舱组成为一个整体。(3)(3)车头前端鼻部的开闭机构应能在司机室中操纵。车头前端鼻部的开闭机构应能在司机室中操纵。(4)(4)车体所用材料应符合环境保护和防火的要求。车体所用材料应符合环境保护和防火的要求。(5)(5)车下安装设备应采用吊挂安装方式，保证运用安车下安装设备应采用吊挂安装方式，保证运用安全和安装方便。全和安装方便。(6)(6)车下导流罩与侧墙应圆滑过渡，在限界允许的条车下导流罩与侧墙应圆滑过渡，在限界允许的条件下距轨面的距离应尽可能小。件下距轨面的距离应尽可能小。(7)(7)室前端下方装有排障器，排障器中央的底部能承室前端下方装有排障器，排障器中央的底部能承受受137kN137kN的静压力。其距轨面高度的静压力。其距轨面高度110+10mm110+10mm（在车轮（在车轮踏面磨耗允许范围内可调）。踏面磨耗允许范围内可调）。(8)(8)车底架设四个顶车位，以便将车体顶起。车底架设四个顶车位，以便将车体顶起。(9)(9)脚蹬结构应采用可伸缩式结构，以便适应脚蹬结构应采用可伸缩式结构，以便适应500500 12001200 mm mm站台高度要求。站台高度要求。3.3.流线形车体结构流线形车体结构 列车空气动力学列车空气动力学 动车组头型设计动车组头型设计 动车组车身外型设计动车组车身外型设计3.13.1列车空气动力学列车空气动力学 随随着着列列车车运运行行速速度度的的提提高高，周周围围空空气气的的动动力力作作用用一一方方面面对对列列车车和和列列车车运运行行性性能能产产生生影影响响；同同时时，列列车车高高速速运运行行引引起起的的气气动动现现象象对对周周围围环环境境也也产产生生影影响响，这这就就是是高速列车的空气动力学高速列车的空气动力学问题。问题。（1 1）动车组运行中列车的表面压力）动车组运行中列车的表面压力 从从风风洞洞试试验验结结果果来来看看，列列车车表表面面压压力力可可以以分分为为三三个区域：个区域：头车鼻尖部位正对来流方向为正压区；头车鼻尖部位正对来流方向为正压区；车车头头部部附附近近的的高高负负压压区区：从从鼻鼻尖尖向向上上及及向向两两侧侧，正正压压逐逐渐渐减减小小变变为为负负压压，到到接接近近与与车车身身连连接接处处的的顶顶部部与侧面，负压达最大值；与侧面，负压达最大值；头车车身、中间车和尾车车身为低负压区头车车身、中间车和尾车车身为低负压区。因因此此，在在动动车车（头头车车）上上布布置置空空调调装装置置及及冷冷却却系系统统进进风风口口时时，应应布布置置在在靠靠近近鼻鼻尖尖的的区区域域内内，此此处处正正压压较较大大，进进风风容容易易；而而排排风风口口则则应应布布置置在在负负压压较较大大的顶部与侧面。的顶部与侧面。在在有有侧侧向向风风作作用用下下，列列车车表表面面压压力力分分布布发发生生很很大大变变化化，尤尤其其对对车车顶顶小小圆圆弧弧部部位位表表面面压压力力的的影影响响最最大大。当当列列车车在在曲曲线线上上运运行行又又遇遇到到强强侧侧风风时时，还还会会影影响响到到列车的倾覆安全性。列车的倾覆安全性。（2 2）动车组会车时列车的表面压力）动车组会车时列车的表面压力 列列车车交交会会时时产产生生的的最最大大压压力力脉脉动动值值的的大大小小是是评评价价列车气动外形优劣的一项指标。列车气动外形优劣的一项指标。在在一一列列车车与与另另一一静静止止不不动动的的列列车车会会车车时时，以以及及两两列列等等速速或或不不等等速速相相对对运运行行的的列列车车会会车车时时，将将在在静静止止列列车车和和两两列列相相对对运运行行列列车车一一侧侧的的侧侧墙墙上上引引起起压压力力波波（压力脉冲）。（压力脉冲）。这这是是由由于于相相对对运运动动的的列列车车车车头头对对空空气气的的挤挤压压，在在与与之之交交会会的的另另一一列列车车侧侧壁壁上上掠掠过过，使使列列车车间间侧侧壁壁上上的空气压力产生很大的波动。的空气压力产生很大的波动。试试验验研研究究和和计计算算表表明明，动动车车组组会会车车压压力力波波幅幅值值大大小与下列因素有关：小与下列因素有关：随随着着会会车车速速度度的的大大幅幅度度提提高高，会会车车压压力力波波的的强强度度将急剧增大，如图所示将急剧增大，如图所示:会车压力波幅值与速度的关系曲线会车压力波幅值与速度的关系曲线 由由上上图图可可见见，当当头头部部长长细细比比 为为2.52.5，两两列列车车以以等等速速相相对对运运行行会会车车时时，速速度度由由250km/h250km/h提提高高到到350km/h350km/h，压力波幅值由，压力波幅值由1015Pa1015Pa增至增至1950Pa1950Pa，增大近一倍。，增大近一倍。会会车车压压力力波波幅幅值值随随着着头头部部长长细细比比的的增增大大而而近近似似线线性性地地显显著著减减小小。为为了了有有效效地地减减小小动动车车组组会会车车引引起起的的压压力力波波的的强强度度，应应将将动动车车（车车头头）的的头头部部设设计计成成细长而且呈流线型。细长而且呈流线型。会会车车压压力力波波幅幅值值随随会会车车动动车车组组侧侧墙墙间间距距增增大大而而显显著著减减小小。为为了了减减少少会会车车压压力力波波及及其其影影响响，应应适适当当增增大铁路的线间距。大铁路的线间距。我国我国铁路主要技术政策铁路主要技术政策中规定：中规定：160km/h时，线间距4.2m；200km/h时，线间距4.4m；250km/h时，线间距4.6m；300km/h时，线间距4.8m；350km/h时，线间距5.0m。会会车车压压力力波波幅幅值值随随会会车车长长度度增增大大而而近近似似成成线线性性地地明显增大明显增大。会会车车压压力力波波幅幅值值随随侧侧墙墙高高度度增增大大明明显显减减小小，但但减减小的幅度随侧墙高度增大而逐渐减小。小的幅度随侧墙高度增大而逐渐减小。高高、中中速速列列车车会会车车时时，中中速速车车的的压压力力波波幅幅值值远远大大于于高高速速车车(一一般般高高1.81.8倍倍以以上上)。这这是是由由于于会会车车压压力力波波的的主主要要影影响响因因素素是是通通过过车车的的速速度度，在在高高、中中速速列列车车会会车车时时，中中速速车车压压力力波波主主要要受受其其通通过过车车高高速速车车速速度度的的影影响响，高高速速车车压压力力波波主主要要受受其其通通过过车车中中速速车车速速度度的的影响，所以中速车上的压力波幅值远大于高速车。影响，所以中速车上的压力波幅值远大于高速车。（3 3）动车组通过隧道时列车的表面压力）动车组通过隧道时列车的表面压力 列列车车在在隧隧道道中中运运行行时时，将将引引起起隧隧道道内内空空气气压压力力急急剧剧波波动动，因因此此列列车车表表面面上上各各处处的的压压力力也也呈呈快快速速大大幅幅度度变动状况，完全不同于在明线上的表面压力分布。变动状况，完全不同于在明线上的表面压力分布。试试验验研研究究表表明明，压压力力幅幅值值的的变变动动与与列列车车速速度度，列列车车长长度度，堵堵塞塞系系数数(列列车车横横截截面面积积与与隧隧道道横横截截面面积积的的比比值值)、头头型型系系数数（长长细细比比，即即车车头头前前端端鼻鼻形形部部位位长长度度与与车车头头后后部部车车身身断断面面半半径径之之比比），以以及及列列车车侧侧面面和和隧隧道道侧侧面面的的摩摩擦擦系系数数等等因因素素有有关关，其其中中以以堵堵塞塞系系数和列车速度为重要的影响参数。数和列车速度为重要的影响参数。国外有的研究报告指出国外有的研究报告指出:单单列列车车进进入入隧隧道道的的压压力力变变化化大大约约与与列列车车速速度度的的平平方成正比方成正比，与堵塞系数的与堵塞系数的1.31.30.250.25次方成正比例次方成正比例。两两列列车车在在隧隧道道内内高高速速会会车车时时车车体体所所受受到到的的压压力力变变化化更更为为严严重重，此此时时压压力力变变化化与与堵堵塞塞系系数数的的2.162.160.060.06次次方方成成正正比比。并并且且两两列列车车进进入入隧隧道道的的时时差差对对压压力力变变化化也也有有很很大大的的影影响响，当当形形成成波波形形叠叠加加时时将将引引起起很很高高的的压压力力幅幅值值和和变变化化率率，此此时时车车体体表表面面的的瞬瞬时时压压力力可可在正负数千帕之间变化。在正负数千帕之间变化。（4 4）列车风）列车风 当当列列车车高高速速行行驶驶时时，在在线线路路附附近近产产生生空空气气运运动动，这这就就是是列列车车风风。当当列列车车以以200km/h200km/h速速度度行行驶驶时时，根根据据测测量量，在在轨轨面面以以上上0.814m0.814m、距距列列车车1.75m1.75m处处的的空空气气运运动动速速度度将将达达到到17m/s17m/s（61.2km/h,七七级级风风力力)，这这是是人人站站立立不不动动能能够够承承受受的的风风速速，当当列列车车以以这这样样或或更更高高的的速速度度通通过过车车站站时，列车风将给铁路工作人员和旅客带来危害。时，列车风将给铁路工作人员和旅客带来危害。高高速速列列车车通通过过隧隧道道时时，在在隧隧道道中中所所引引起起的的纵纵向向气气流流速速度度约约与与列列车车速速度度成成正正比比。在在隧隧道道中中列列车车风风将将使使得得道道旁旁的的工工人人失失去去平平衡衡以以及及将将固固定定不不牢牢的的设设备备等等吹吹落落在在隧隧道中，这都是一些潜在的危险。道中，这都是一些潜在的危险。国国外外有有些些铁铁路路规规定定，在在列列车车速速度度高高于于160km/h160km/h行行驶驶时时不不允允许许铁铁路路员员工工进进入入隧隧道道。列列车车速速度度稍稍低低时时，也也不不让让员员工工在在隧隧道道中中行行走和工作，必须要在避车洞内等待列车通过。走和工作，必须要在避车洞内等待列车通过。（5 5）列车空气动力学的力和力矩）列车空气动力学的力和力矩 如如图图所所示示，作作用用于于车车辆辆上上的的空空气气动动力力学学的的力力和和力力矩矩，其其中中有有：空空气气阻阻力力、上上升升力力、横横向向力力，以以及及纵纵向向摆摆动动力力矩矩、扭扭摆摆力力矩和侧滚力矩。下面作一简要介绍。矩和侧滚力矩。下面作一简要介绍。空气阻力空气阻力 减减少少动动车车组组的的空空气气阻阻力力对对于于实实现现高高速速运运行行和和节节能能都都有有重重要要意意义义，因因此此，需需要要对对车车体体外外形形进进行行最最优优化化设设计计，以便最大可能地降低空气阻力。以便最大可能地降低空气阻力。动动车车组组的的运运行行阻阻力力主主要要由由空空气气阻阻力力和和机机械械阻阻力力（即即轮轨摩擦阻力、轴承等滚动部件的摩擦阻力等）组成。轮轨摩擦阻力、轴承等滚动部件的摩擦阻力等）组成。空气阻力可以简略地用下面公式表示：空气阻力可以简略地用下面公式表示：式中式中 Cx空气阻力系数；空气阻力系数；空气密度空气密度 V列列车速度；速度；A列列车横截面横截面积 空气阻力主要由以下三个部分组成：空气阻力主要由以下三个部分组成：压差阻力：压差阻力：头部及尾部压力差所引起的阻力；头部及尾部压力差所引起的阻力；摩摩擦擦阻阻力力：由由于于空空气气的的粘粘性性而而引引起起的的、作作用用于于车车体体表面的剪切应力造成的阻力；表面的剪切应力造成的阻力；干干扰扰阻阻力力：车车辆辆的的突突出出物物(如如手手柄柄、门门窗窗、转转向向架架、车车体体底底架架、悬悬挂挂设设备备、车车顶顶设设备备、及及车车辆辆之之间间的的连连接风挡等接风挡等)所引起的阻力。所引起的阻力。研研究究表表明明:空空气气阻阻力力与与速速度度的的平平方方成成正正比比，机机械械阻阻力力则则与与速度成正比。速度成正比。速度为速度为100km/h100km/h时，空气阻力和机械阻力各占一半；时，空气阻力和机械阻力各占一半；速速度度提提高高到到200km/h200km/h时时，空空气气阻阻力力占占7070，机机械械阻阻力力只只占占3030；250km/h250km/h速速度度平平稳稳运运行行时时，空空气气阻阻力力约约占占列列车车总总阻阻力力的的80809090以以上上。法法国国对对TGVTGV动动车车的的空空气气阻阻力力（R R）的的测测试结果：试结果：V V100km/h100km/h时，时，R R5.526KN5.526KN；V V200km/h200km/h时，时，R R15.25KN15.25KN。这说明，当速度提高这说明，当速度提高1 1倍时，空气阻力（倍时，空气阻力（R R）提高约）提高约2 2倍。倍。升力升力 把把动动车车组组表表面面的的局局部部压压力力高高于于周周围围空空气气压压力力的的称称为为正正，局局部部压压力力低低于于周周围围空空气气压压力力的的称称为为负负。作作为为一一个个整整体体，车车辆辆是是受受正正的的(向向上上的的)升升力力还还是是受受负负的的(向向下下的的)升升力力，取取决决于于车车辆辆所所有有截截面面的的表表面面压压力力累累加加结结果果是是正还是负。正还是负。升升力力也也与与列列车车速速度度的的平平方方成成正正比比。正正升升力力将将使使轮轮轨轨的的接接触触压压力力减减小小，为为此此将将对对列列车车的的牵牵引引和和动动力力学学性性能能产生重要影响。产生重要影响。横向力横向力 动动车车组组运运行行中中遇遇到到横横向向风风时时，车车辆辆将将受受到到横横向向力力和和力力矩矩的的作作用用，当当风风载载荷荷达达到到一一定定程程度度时时，横横向向力力及其侧滚力矩、扭摆力矩将影响车辆的倾覆安全性。及其侧滚力矩、扭摆力矩将影响车辆的倾覆安全性。侧向阻力可以简略地用下面公式表示：侧向阻力可以简略地用下面公式表示：式中式中 CD侧面阻力系数面阻力系数 空气密度空气密度 V列列车速度速度 A列列车侧面投影面面投影面积 就就车车辆辆形形状状而而言言，车车顶顶越越有有棱棱角角，其其阻阻力力越越大大。通通过过风风洞洞试试验验研研究究认认为为，最最佳佳的的车车体体横横断断面面形形状状应应当当是是：车车体体侧侧面面平平坦坦，且且上上下下渐渐内内倾倾(可可以以降降低低升升力力)、顶顶部部稍稍圆圆、车车顶顶与与车车体体侧侧面面拐拐角角处处完完全全修修圆圆(可可以以降降低力矩低力矩)。3.23.2动车组头型设计动车组头型设计 对对于于高高速速动动车车组组来来说说，列列车车头头型型设设计计非非常常重重要要，好好的的头头型型设设计计可可以以有有效效地地减减少少运运行行空空气气阻阻力力，列列车车交会压力波和解决好运行稳定性等问题。交会压力波和解决好运行稳定性等问题。（1 1）头型设计的基本要求）头型设计的基本要求阻力系数阻力系数 一一些些高高速速铁铁路路发发展展比比较较早早的的国国家家，通通过过试试验验研研究究和和理论计算，明确提出了各自的列车阻力系数指标。理论计算，明确提出了各自的列车阻力系数指标。头型系数（长细比）头型系数（长细比）长长细细比比，即即车车头头前前端端鼻鼻形形部部位位长长度度与与车车头头后后部部车车身身断面半径之比。断面半径之比。头头、尾尾车车阻阻力力系系数数与与流流线线化化头头部部长长细细比比直直接接有有关关，高高速速列列车车头头部部的的长长细细比比一一般般要要求求达达到到3 3左左右右或或者者更更大大，如图所示：如图所示：0系新干系新干线列列车,1964年，年，220km/h100系新干系新干线列列车,1985年，年，230km/h500系新干系新干线列列车,1997 1997年，年，300km/h300km/h 300系新干系新干线列列车,1992 1992年，年，270km/h270km/h 流流线线型型形形状状：能能使使流流场场绕绕三三维维物物体体外外表表面面顺顺畅畅流流动动，在在交交界界面面处处不不产产生生或或基基本本不不产产生生流流动动分分离离现现象象的的三三维维物物体体形形状状，即即自自然然的的空空气气流流动形状。动形状。钝钝型型形形状状：三三维维物物体体端端面面与与来来流流方方向向垂垂直直或或接接近近于于垂垂直直，对对气气流流有有明明显显滞滞止止影影响响，在在交交界界面处会产生大的流动分离现象的物体形状。面处会产生大的流动分离现象的物体形状。（2 2）动车组头部流线化设计）动车组头部流线化设计 头头部部纵纵向向对对称称面面上上的的外外形形轮轮廓廓线线，要要满满足足司司机机室室净净空空高高、前前窗窗几几何何尺尺寸寸、玻玻璃璃形形状状，以以及及了了望望等等条条件件。在在此此基基础础上上，尽尽可可能能降降低低该该轮轮廓廓线线的的垂垂向向高高度度，使使头头部部趋趋于于扁扁形形，这这样样可可以以减减小小压压力力冲冲击击波波，并并改改善善尾尾部部涡涡流流影影响响。同同时时，将将端端部部鼻鼻锥锥部部分分设设计计成成椭椭圆圆形形状状，可可以以减减少少列列车车运运行行时时的的空空气气阻阻力力，如如图图所所示。示。设导流板方案设导流板方案 二拱方案二拱方案一拱方案一拱方案头车外形比较头车外形比较3.33.3动车组车身外型设计动车组车身外型设计 动车组车身横断面形状设计有以下特点：动车组车身横断面形状设计有以下特点：（1 1）整整个个车车身身断断面面呈呈鼓鼓形形，即即车车顶顶为为圆圆弧弧形形，侧侧墙墙下下部部向向内内倾倾斜斜（5 5o o左左右右）并并以以圆圆弧弧过过渡渡到到底底架架，侧侧墙墙上上部部向内倾斜（向内倾斜（3 3o o左右）并以圆弧过渡到车顶。左右）并以圆弧过渡到车顶。下下图图为为德德国国ICEICE动动车车组组车车身身断断面面形形状状。这这不不仅仅能能减减小小空空气气阻阻力力，而而且且有有利利于于缓缓解解列列车车交交会会压压力力波波及及横横向向力力、侧滚力矩的作用。侧滚力矩的作用。车体断面比较车体断面比较 （2 2）车车辆辆底底部部形形状状对对空空气气阻阻力力的的影影响响很很大大，为为了了避避免免地地板板下下部部设设备备的的外外露露，采采用用与与车车身身横横断断面面形形状状相相吻吻合合的的裙裙板板遮遮住住车车下下设设备备，以以减减少少空空气气阻阻力力，也也可可防防止止高高速运行带来的沙石击打车下设备。速运行带来的沙石击打车下设备。（3 3）车车体体表表面面光光滑滑平平整整，尽尽量量减减少少突突出出物物。如如侧侧门门采采用用塞塞拉拉式式；扶扶手手为为内内置置式式；脚脚蹬蹬做做成成翻翻板板式式，使使侧侧面面关闭时可以包住它。关闭时可以包住它。（4 4）两两车车辆辆连连接接处处采采用用橡橡胶胶大大风风挡挡，与与车车身身保保持持平平齐齐，避免形成空气涡流。避免形成空气涡流。4.4.车体的密封隔声技术车体的密封隔声技术 车体的密封隔声性能车体的密封隔声性能 车体的密封技术车体的密封技术 车内噪声控制技术车内噪声控制技术4.14.1车体的密封隔声性能车体的密封隔声性能（1 1）车体的密封性能）车体的密封性能压力波对旅客舒适性的影响压力波对旅客舒适性的影响 车外压力的波动会反应到车厢内，使旅客感到不舒车外压力的波动会反应到车厢内，使旅客感到不舒服，轻者压迫耳膜，重则头晕恶心，甚至造成耳膜破服，轻者压迫耳膜，重则头晕恶心，甚至造成耳膜破裂。许多国家先后在压力波对旅客舒适性的影响方面裂。许多国家先后在压力波对旅客舒适性的影响方面进行了研究。进行了研究。国外高速列车的运用实践表明，没有交会列车时，国外高速列车的运用实践表明，没有交会列车时，头、尾车外面的气流压力变化为：头部受头、尾车外面的气流压力变化为：头部受2.5KPa2.5KPa左右左右的正压、尾部为的正压、尾部为2.0KPa2.0KPa左右的负压；左右的负压；有交会列车时特别在隧道内会车时，车外气流压力有交会列车时特别在隧道内会车时，车外气流压力会大幅度变化，对进入隧道列车的气流测定结果：速会大幅度变化，对进入隧道列车的气流测定结果：速度度200km/h200km/h时，头部正压为时，头部正压为3.2KPa3.2KPa、尾部负压为、尾部负压为4.9KPa4.9KPa；速度为；速度为280km/h280km/h时，头部正压为时，头部正压为3.9KPa3.9KPa、尾部负压为、尾部负压为5.5KPa5.5KPa。对车体密封性能的要求对车体密封性能的要求日日本本高高速速列列车车密密封封试试验验，要要求求将将车车体体所所有有开开启启部部位位堵堵塞塞，车内压力由车内压力由4000Pa4000Pa降至降至1000Pa1000Pa的时间必须大于的时间必须大于50s50s。欧欧洲洲高高速速列列车车曾曾采采用用压压力力从从4000Pa4000Pa降降至至1000Pa1000Pa的的时时间间大大于于50s(50s(车车辆辆通通过过台台和和空空调调设设备备关关闭闭)。现现在在，德德国国、意意大大利利等等国国家采用压力从家采用压力从3600Pa3600Pa降至降至1350Pa1350Pa的时间大于的时间大于18s18s。我我国国在在200km/h200km/h及及以以上上速速度度级级列列车车密密封封设设计计及及试试验验鉴鉴定定暂行规定暂行规定中要求：中要求：整整车车落落成成后后的的密密封封性性能能试试验验，要要求求达达到到车车内内压压力力从从3600Pa3600Pa降至降至1350Pa1350Pa的时间大于的时间大于18s18s；车车体体结结构构的的密密封封性性能能要要求求压压力力从从3600Pa3600Pa降降至至1350Pa1350Pa的的时时间间须大于须大于36s36s；组组成成后后的的车车窗窗、车车门门、风风挡挡应应能能在在4000Pa4000Pa的的气气动动载载荷荷作作用下保持良好的密封性用下保持良好的密封性 。（2 2）车体的隔声性能）车体的隔声性能高速列车的噪声源高速列车的噪声源 高速列车的声源主要是：高速列车的声源主要是：轮轨噪声（碰撞、摩擦声）；轮轨噪声（碰撞、摩擦声）；空气沿车体表面流动产生的摩擦声和受电弓与接触网导线空气沿车体表面流动产生的摩擦声和受电弓与接触网导线的摩擦声；的摩擦声；风挡等构件的撞击声。风挡等构件的撞击声。列车进出隧道产生的压缩波和反射波所产生的噪声等。列车进出隧道产生的压缩波和反射波所产生的噪声等。国外高速列车运行噪声的控制国外高速列车运行噪声的控制 德德国国在在联联邦邦铁铁路路城城间间特特快快列列车车ICEICE技技术术任任务务书书中中，对对高高速速列列车车运运行行噪噪声声作作了了技技术术规规定定：距距铁铁路路中中心心线线25m25m处处，当当列列车车运运行行速速度度为为250km/h250km/h时时，列列车车通通过过的的最最大大声声级级不不得得高高于于88dB(A)88dB(A)；列列车车运运行行速速度度为为280km/h280km/h时时，通通过过的的最最大大声声级级不不得得高高于于89dB(A)89dB(A)。车内噪声的标准极限值车内噪声的标准极限值车内噪声一般由以下几部分组成：车内噪声一般由以下几部分组成：车体外部传入车内的噪声，一般称之为空气声；车体外部传入车内的噪声，一般称之为空气声；由由于于各各种种原原因因导导致致的的车车体体内内表表面面结结构构振振动动，特特别别是是薄薄壁壁结结构振动产生的辐射声，一般称之为结构振动噪声；构振动产生的辐射声，一般称之为结构振动噪声；各各种种车车内内设设备备、系系统统(如如空空调调通通风风系系统统，各各类类管管道道等等)，作作为振源、声源所产生的噪声；为振源、声源所产生的噪声；上述各类噪声在车厢内部传播与反射所形成的混响声。上述各类噪声在车厢内部传播与反射所形成的混响声。车内噪声的标准限值车内噪声的标准限值:德德国国铁铁路路规规定定，速速度度为为250km/h250km/h时时，一一等等车车噪噪声声不不超超过过65dB(A)65dB(A)，二等车不超过，二等车不超过68dB(A)68dB(A)。国国际际铁铁路路联联盟盟（UICUIC）规规定定：客客车车车车内内噪噪声声应应小小于于65dB(A)65dB(A)。在在隧隧道道里里，噪噪声声可可宽宽限限5dB(A)5dB(A)。在在过过道道、厕厕所所、其其噪噪声声水水平平不能超过不能超过75dB(A)75dB(A)。环境噪声基本标准环境噪声基本标准 较较强强的的噪噪声声对对人人的的生生理理与与心心理理会会产产生生不不良良影影响响。在在日日常常工工作作和和生生活活环环境境中中，噪噪声声主主要要造造成成听听力力损损失失，干干扰扰谈谈话话、思思考考、休休息息和和睡睡眠眠。根根据据国国际际标标准准化化组组织织(ISO)(ISO)的的调调查查,在在噪噪声声级级8585分分贝贝和和9090分分贝贝的的环环境境中中工工作作3030年年,耳耳聋聋的的可可能能性性分分别别为为8 8和和1818。在在噪噪声声级级7070分分贝贝的的环环境境中中，谈谈话话就就感感到到困困难难。对对工工厂厂周周围围居居民民的的调调查查结结果果认认为为，干干扰扰睡睡眠眠、休休息息的的噪噪声声值值，白白天天为为5050分分贝贝，夜间为夜间为4545分贝。分贝。中中国国也也提提出出了了环环境境噪噪声声容容许许范范围围：夜夜间间（2222时时至至次次日日6 6时时）噪噪声声不不得得超超过过3030分分贝贝，白白天天（6 6时时至至2222时时）不不得得超过超过4040分贝。分贝。（3）车体的密封技体的密封技术 列列车的的密密封封需需要要从从车体体结构构和和部部件件上上给以以考考虑。当当前前世界各国在高速列世界各国在高速列车上采用的密封技上采用的密封技术主要有：主要有：车体体结构构采采用用连续焊缝以以消消除除焊接接气气隙隙；对不不能能施施焊的部位，必的部位，必须用密封胶密封。用密封胶密封。采采用用固固定定式式车窗窗，车窗窗的的组装装工工艺要要保保证密密封封的的可可靠靠性性和和耐耐久久性性，同同时保保证在在压力力波波造造成成的的气气动载荷荷下下(我我国国“高高速速列列车密密封封技技术暂行行规定定”确确定定组成成后后的的车窗窗应能能承受承受6000Pa的气的气动载荷，荷，)不会造成不会造成变形和破坏。形和破坏。侧门采采用用密密封封性性能能良良好好的的塞塞拉拉门；头、尾尾的的端端门要要采采用用可可充充压缩空空气气的的橡橡胶胶条条；通通过台台风挡采采用用橡橡胶胶大大风挡，并注意，并注意处理好渡板理好渡板处的密封的密封问题。空空调调环环控控设设备备设设压压力力控控制制：如如在在客客室室进进排排气气风风口口安安装装压压力力保保护护阀阀，在在排排气气风风道道中中装装设设带带节节气气阀阀的的排排风风机机，安安装装压压力力保保护护通通风风机机等等，主主要要目目的的是是既既保保证证正正常的通风换气又保证车内压力变化在限值之内。常的通风换气又保证车内压力变化在限值之内。厕厕所所、洗洗脸脸室室的的水水不不能能采采用用直直排排式式，而而要要通通过过密密封封装装置置排排到到车车外外；对对直直通通车车下下的的管管路路和和电电缆缆孔孔应应采采取取必要的密封措施。必要的密封措施。车辆出厂前都要通过整车气密性、水密性试验车辆出厂前都要通过整车气密性、水密性试验。（4 4）车内噪声控制技术）车内噪声控制技术 为为了了降降低低车车内内噪噪声声，一一方方面面要要削削弱弱噪噪声声源源发发出出噪噪声声的强度，另一方面要提高车体的隔声性能。的强度，另一方面要提高车体的隔声性能。削弱噪声源发出噪声强度的措施削弱噪声源发出噪声强度的措施:在在车车轮轮上上安安装装消消音音器器和和开开发发弹弹性性车车轮轮，可可有有效效地地降降低轮轨噪声低轮轨噪声；车车体体外外形形设设计计成成流流线线形形，车车体体表表面面平平整整、光光滑滑都都有有利于减小空气与车体的摩擦声；利于减小空气与车体的摩擦声；采用橡胶风挡，可减小撞击声；采用橡胶风挡，可减小撞击声；在在空空调调系系统统上上安安装装消消音音器器，降降低低牵牵引引电电机机风风扇扇的的噪噪声、驱动装置等设备的振动噪声。声、驱动装置等设备的振动噪声。提高车体隔声性能的措施提高车体隔声性能的措施 采采用用双双层层墙墙结结构构，可可增增加加隔隔声声量量4 45 5 dB(A)dB(A)。所所谓谓双双层层墙墙，就就是是指指地地板板、侧侧墙墙、车车顶顶等等多多层层结结构构，在在层层间间采采用用橡橡胶胶垫垫隔隔开开，一一方方面面起起隔隔振振作作用用，同同时时使使声声波波不不能能通通过过金金属属螺螺钉钉（声声桥桥）传传递递，有有效效地地提提高高了了车车体体的隔声性能；的隔声性能；在在车车体体金金属属（如如地地板板）表表面面涂涂刷刷防防振振阻阻尼尼层层，使使钢钢结结构构的的声声频频振振动动转转化化为为热热能能消消散散，减减少少了了声声波波的的辐辐射射和声波振动的传递，从而减少车内噪声；和声波振动的传递，从而减少车内噪声；采用双层车窗，减少从侧面传入车内的噪声；采用双层车窗，减少从侧面传入车内的噪声；车内选用吸声效果好的高分子聚合材料；车内选用吸声效果好的高分子聚合材料；提高车体气密性的措施，同样可以起隔声作用。提高车体气密性的措施，同样可以起隔声作用。5.5.防火安全技术防火安全技术 防火系统设计原则防火系统设计原则 防火结构设计防火结构设计 火灾预测和灭火装置设计火灾预测和灭火装置设计 火灾发生时的对策火灾发生时的对策5.15.1防火系统设计原则防火系统设计原则 高高速速列列车车防防火火系系统统设设计计原原则则：系系统统集集成成、预预防防为为主主、应急对策、以人为本。应急对策、以人为本。系系统统集集成成：防防火火措措施施按按区区域域配配套套，通通过过列列车车网网络络构构成防火系统的集成响应、信号传递和信息显示；成防火系统的集成响应、信号传递和信息显示；预预防防为为主主：所所有有材材料料与与器器件件的的选选用用以以防防止止不不会会发发生生火火燃燃或或防防止止火火种种蔓蔓延延为为主主体体，将将火火情情发发生生因因素素压压到到最最小程度，达到预防火灾的要求；小程度，达到预防火灾的要求；应应急急对对策策：一一旦旦火火灾灾发发生生，有有严严格格的的分分级级应应急急对对策策，将火灾限制在区域内，限制在低等级火警之下；将火灾限制在区域内，限制在低等级火警之下；以以人人为为本本：一一切切应应急急对对策策均均以以“以以人人为为本本”为为出出发发点点，防防止止措措施施的的最最终终手手段段要要以以实实现现旅旅客客的的安安全全转转移移为为目的。目的。5.25.2防火结构设计防火结构设计（1 1）选用耐火材料）选用耐火材料 车车辆辆使使用用的的耐耐火火材材料料，主主要要指指阻阻燃燃、低低烟烟、低低毒