TB／T 3500-2018 标准规范下载简介

TB／T 3500-2018 动车组车体耐撞性要求与验证规范简介：

TB/T 3500-2018《动车组车体耐撞性要求与验证规范》是中国国家铁路集团有限公司发布的一项关于动车组车体安全性能的标准。这份标准主要规定了动车组在发生意外碰撞时，其车体结构应具备的耐撞性能要求和相应的验证方法。

这份标准的主要内容包括：

1. 车体耐撞性要求：标准明确了动车组在发生正面、侧面和尾部碰撞时，车体应能够保护乘客和关键设备的安全，减少损伤。具体要求包括车体结构的变形限制、碰撞能量的吸收能力、车窗玻璃的破裂程度等。

2. 验证方法：标准规定了如何通过实验和计算来验证车体的耐撞性。实验主要包括模拟碰撞试验，计算则包括有限元分析等方法。

3. 数据分析与评价：规定了碰撞试验数据的分析方法，以及根据分析结果对车体耐撞性进行评价的标准。

4. 工程应用：标准还包含了车体设计、制造、试验和运行过程中应遵循的指导原则，确保动车组在实际运营中的安全。

这份标准的实施，对于提升中国动车组的安全性，保障乘客的生命财产安全，以及推动中国高铁技术的持续发展具有重要意义。同时，也是中国铁路行业标准化建设的重要组成部分。

TB／T 3500-2018 动车组车体耐撞性要求与验证规范部分内容预览：

动车组车体耐撞性要求与验证规

碰撞场景无法包含所有可能实限 事故，但可代表常见的碰撞事故。表1给出了分析 动车组耐撞性的碰撞场量。

在规定的碰撞场景下，动车组车体应满足下列目标： a) 限制爬车； b) 能量吸收有序可控； c) 保持生存空间的结构完整性； d) 限制加/减速度； e) 减轻撞击轨道障碍物产生的后果； f) 降低脱轨的风险。

4.2.1动车组应具有良好的防爬性能苏州巨中金湖高尔夫别墅方案，在规定的碰撞场景下应能避免列车间或者车辆间的爬车。 4.2.2碰撞场景1，在列车碰撞接触点有40mm的初始垂向偏移情况下（静止动车组列车处于较低的 水平位置上），能量吸收装置应能有序可控地吸收能量，生存空间应满足4.3的要求，加/减速度应满足 4.4的要求。

对在轨道上方的垂直位移不大于轮缘名义高度的75%。 4.2.4当防爬装置在碰撞中完全起作用，并提供碰撞车辆间稳定的互锁，且通过互锁界面传递纵向 力，则车轮与轨面之间允许的最大垂向位移为100mm。

生存空间结构应能够承受吸能结构压溃变形过程中所受到的最大外力并保持完整，但允许有局部 的塑性变形和届曲。

4. 3. 2乘员生存空间要求

在规定的碰撞场景下，乘客生存空间区域结构不应 显的垂回和横回折曲、驱宿，在纵同花 向长度的减少应为任意每5m不大于50mm，如5m的位置处于车体端部，则最大可减少100mm

乘客生存空间区域的塑性应变限制在0.1以内；在乘客临时占用区，如图1所示，在横向尺寸大于 250mm的区域内，纵向长度减少不应超过30%

4.3.3司机生存空间要求

1车端变形区域示意图

在规定的碰撞场景下，司机和其他司机室人员的生存空间应满足如下要求： a） 围绕司机室固定座椅，在座椅中心线上测量座椅前方的最小净空应满足图2中要求（座椅位 于设计初始位置）； b) 紧邻司机室固定座椅空间的长度和宽度至少为750mm，高度为司机室地板和顶板面之间原 始高度的80%。 同时，挡风玻璃的内表面边缘由司机室结构支撑，防止撞击时玻璃向内突入。

生存空间应至少维持一条逃生路线，即通过一扇指定的逃生门或逃生窗逃生。在规定的碰撞

场景下，结构变形不会影响逃生路线的使用。 撞击过程中，结构变形不应明显导致任何车厢设备或部件如司机操控台、挡风玻璃等侵入指定生 存空间。

4.4加速度和减速度要

对于碰撞场景1和3，生存空间的纵向平均加/减速度的绝对值均应小于5g；对于碰撞场景2和4， 生存空间的纵向平均加/减速度的绝对值均应小于7.5g。 车辆的平均加/减速度与起止时间有关，起始时刻为作用在车辆的净接触力刚超过零时，终止时刻 为净接触力再次降到零时。 车辆的平均加/减速度与净接触力的变化情况有关，充许净接触力峰值明显高于平均值，但净接触 力峰值不应持续存在。如果在净接触力降到零时所经历的时间过长，那么终止时刻为净接触力降至最 大净接触力的10%时。 注：与上述加速度等级对应的车体瞬时应力状态可能会超过车体静强度要求，

4.5.1排障器应安装在动车组的头车上。 4.5.2排障器应为连续的结构，在正常运行条件下，排障器应能够扫除线路上的障碍，应向两侧推出 被清扫的障碍物。 4.5.3排障器连接装置应能承受作用在排障器下边缘中心处的137kN纵向压缩载荷，且不会发生永

4.5.1排障器应安装在动车组的头车上。

表2作用在排障器上的静载荷

采用表2中载荷加载时，各纵向静载荷应单独施加，施加区域的宽度应为0.5m，距排障器下边 缘高度最大为0.5m，此处应注意高度可能受车钩或者是其他装置的限制。合力的作用线应当水平 并经过载荷面中心，作用线距轨面高度不大于0.5m。排障器载荷施加的具体要求见图3。每个单 独施加的静态负载不应引起排障器及其在车体上固定装置的永久性变形。排障器的加载位置见 图3。 如果排障器过载，不应因其直身的塑性变形而产生某种附加危险

耐碰撞性验证的步骤如下。

步骤1能量吸收装置和压溃区结构的碰撞试验。 对全尺寸试样进行测试，确定能量吸收装置或压溃区的力学性能，并为校准提供输人信息 试验时应考虑以下目标： a） 尽可能接近定义的碰撞场景； b) 便于校准； c) 尽可能使吸能结构及装置发挥出最大吸能能力； d）1 体现相关的设计意图。 可通过全尺寸试验分别验证车钩缓冲装置、能量吸收元件和防爬装置的性能。

一中心载荷作用位置； 一侧向载荷作用位置（两侧单独作用）； 一轨面； 车钩净空

图3排随器的载荷施加位置

步骤2结构数值的校准。 在步骤1描述的全尺寸碰撞测试完成后，应通过比较测试结果和相应数字仿真结果来校准数值模 型。在验证过程中，应满足以下两个基本条件： a）能量吸收装置和压溃区结构的性能应与试验一致，吸能变形阶段的顺序也应一致； b）所有测试结果应进行详细分析，尤其是结构重点部位的力和位移。 步骤3碰撞场景的数值仿真。 应正确建立可能会产生塑性变形的各类车辆结构的三维。该应包括按步骤2校准的模 型，以及车体结构其余部分的一个完整三维。第一个或前两个车辆应包括详细的能量吸收装 置和压溃区结构。列车的其他车辆可以采用集中质量一弹簧系统代表它们的整体性能。 最后应进行所有碰撞场景的仿真（除非通过试验直接验证）以使车辆满足耐撞性要求。整列车模 型应当包含上述方法验证后的车辆。 5.1.2如果车辆设计的关键特征先前已经验证过，满足如下条件的新方案设计可缩减验证程序：

a）所做的任何修改不会显著改变结构的耐碰撞性能；

5.2.1.1试验应能正确再现能量吸收装置或压溃区结构的碰撞响应行为，用于校准仿真。 5.2.1.2能量吸收中涉及到的不同类型的组件都应进行测试。具有相似能量吸收机理的组件，可不 进行单独测试。

5.2.1.3对独立工作的能量吸收元件可进行单独测试：所有交互作用的能量吸收结

0.2.1.4试验方法应保证吸收 80%。如果吸能量采用较低的数值，应证明采用该数值是合理的，且不应小于结构设计吸能容量的 50%

5.2.1.5为校准仿真，全尺寸试验应具有足够冲击能量来保证以下要求：

a）试验中涉及到的所有吸能结构及装置都应发挥作用；

a）试验中涉及到的所有吸能结构及装置都应发挥作用； b）在动态试验中的冲击速度至少为碰撞场景规定速度的50%； c）全尺寸部件所包含的吸能元件均应在试验中进行验证。 对速度非常敏感的部件（例如黏性阻尼器元件）的试验应在达到有效情形冲击速度时进行。 5.2.1.6对于多车辆耦合碰撞可以采用缩比进行试验，试验应反映全尺寸的力学特性及能 量耗散规律，

5. 2. 2试验项目

5.2.2.1塑性变形区的材料准静态和应变率试验

对于碰撞过程的模拟，应测试描述材料在高速碰撞过程的非线性材料参数，即届服后的材料 参数。

5.2.2.2吸能元件试验

对于可参与冲击吸能的独立部件进行单独的吸能特性试验，用于测试元件的吸能性能。 .2.2.3多种吸能元件的组合结构碰撞试验

多种吸能元件组成的组合式结构应完成碰撞试验。该试验用于测试结构中各元件的变形模式 能量等关键技术参数，评价各吸能元件间能否按照预设的变形顺序及模式实现可控吸能。 该试验可采用试验机压缩试验、台车撞击、落锤试验等方式进行，

5.2.2.4列车多体缩比碰撞试验

可采用缩比进行多车辆耦合碰撞试验，试验结果应反映全尺寸的力学特性及能量料 律，

5.2.2.5全尺寸车辆碰撑试验

5.3.1数值的建立

碰撞数值仿真应保证的正确性和有效性。在列车级数值仿真中，能量吸收装置和压溃区统 采用经过试验验证的建模技术。

5.3.2数值的校正

与试验相比，所校正的数值整体上应达到下列要求： 碰撞阶段顺序一致； b) 变形模式相同； c） 仿真获得的能量耗散值与试验值相比误差在10%范围内； d）仿真获得的力一时间曲线，与相应的试验曲线（包括峰值、谷值、均值等）相比总体趋势一致 对于单个吸能装置或整个系统所处的不同吸能阶段，所校正的数值应达到下列要求： a）模拟的总位移（行程）与试验值相比误差应在10%的范围内； b）由力一位移图确定的平均力与试验值相比误差应在10%的范围内。

型中不确定量都应当在验证报告中量化和注明。事先 确定的校正参数的误差也应当量化、确定和解释（包括从初始模拟到试验结果之间的差值）。试验结果 和数值仿真结果良好吻合的前提是高质量的数值和高精度的动态测试。数值中，变形区域的 材料特性应当能够较好地反映所用材料的实际动态特性，的其他部分可采用材料的名义应力值 为与试验条件一致，数值仿直过程仅允许调整质量和速度

当动车组与装有 个在运行方回的移动自由度 端墙应假定为刚性。端墙上装有 冲器.其初始尺寸见图A.1.行程 曲线见图A.2

说明： 两个缓冲器的力，单位为千牛（kN）； 位移JG∕T 97-1999 翻斗车变速器 台架试验方法，单位为毫米（mm）。

图A.1带有缓冲器的货车界面

图A.2侧缓冲器特性

动车组与尺寸较大的障碍物发生碰撞时，障碍物可在碰撞仿真中用一个完整的数值来等效 替。 障碍物是不约束的，见图B.1，可以用下列特性描述： a) 几何形状见图B.1； b) 质量为15t； c) 质心距轨面高度1750mm； d) A部分和B部分在建模时可考虑或忽略外层蒙皮； e) 质量和刚度沿y轴连续均匀分布； f) 对地面没有摩擦； g) 如果障碍物表面摩擦需要模拟，摩擦系数设为0.2； h) 在模拟过程中可以不考虑司机室端部的中心车钩。 注：为达到要求的性能，脉碍物：方向的密度和方向的刚度可以改变

可变形障碍物的几何形

当一个均匀实心的球体碰撞障碍物中心时DL∕T 5195-2004 水工隧洞设计规范，其刚度应与图B.2所示的纵向力一位移曲线的特性相 匹配，球体应当满足以下要求： a）撞击物形状，直径为3m的均匀实心球体（质心距轨面的高度为1.5m)； b)撞击物质量,50 t