車輛衝擊實驗

一輛具有一定速度的車輛（衝擊車）向一輛停在平直軌道線路上處於非制動狀態的受試車輛（被衝擊車）衝擊，同時按有關規定要求用測試儀器測量和記錄衝擊過程中發生的衝擊力和應力等動態參數。另用一輛或數輛處於制動狀態的車輛（阻擋車）停在受試車後面（非直接受衝擊的一端）約1m處，以限制受試車的移動距離。

衝擊車獲得速度的方式是讓其從斜坡上適當高度處靠重力作用自由溜下斜坡。

基本介紹

• 中文名：車輛衝擊實驗
• 外文名：railway vehicles impact test
• 對象：鐵路車輛
• 性質：實驗
• 行業標準：TB/T 2369-2010
• 測量項目：衝擊力、應力等動態參數

實驗要求

受試車

受試車應經過製造商檢驗合格，在衝擊實驗前應進行靜強度實驗並記錄其技術形態，如變形等。受試車應安裝設計所採用的緩衝器。受試車應裝載到標記載重。所裝貨物應有代表性並符合裝載要求。客車、專用車輛按設計要求裝載。

衝擊車

受試車為貨車時，應選用一輛裝有MT-2型緩衝器的貨車作為衝擊車，均為裝載至車輛總重的 t。

受試車為客車時，應選用一輛車作為衝擊車，用袋裝乾砂均勻裝載到總重（包括自重）與受試車總重相當。也可用一輛貨車代替，但應將其緩衝器換成與受試車同型號的緩衝器，總重亦裝載到與受試車相當。

阻擋車

一般用途的客、火車均可作為阻擋車並儘可能裝載到標記載重。

阻擋車的手動制動機應處於制動位，並在軌道上適當位置放置不可少於兩對鐵鞋。

測量項目

車鉤力

在受試車直接受衝擊端上換上測力車鉤，該車鉤所承受的縱向衝擊力即為車鉤力。測力車鉤應預先在鉤身上貼電阻應變片組成電橋，電橋的聯線方式應能消除由於縱向衝擊力偏離車鉤縱向中心而起的附加應變，然後在試驗機或荷重感測器上進行靜力標定。標定載荷為：不小於表1規定的車鉤力的110%

表1 車 鉤 力

車種		車鉤力（單位為兆牛）
一般用途客車		1.18
一般用途貨車	垂重21t	2.25
	垂重23t	2.5
	垂重≥25t	設計規定的縱向力值
專用車輛		設計規定的縱向力值

車輛部件動應力

一般情況下主要測量車體各主要部件（如牽引梁、中枕梁節點、枕側梁節點、敞車端牆橫樑等部位，必要時包括轉向架等其他零部件）的動應力，採用電阻應變片法測量。應變片的布置應根據應力狀態確定，在斷面突變部位，測點中心應離突變斷面20mm，離構件翼緣邊10mm。

緩衝器行程

測量緩衝器行程的位移感測器安裝在鉤尾框縱向中心線下方前後從板座間的適當位置。

加速度

一般情況下測量車體中梁（必要時包括轉向架等其他部件）的縱向加速度。測量中梁縱向加速度的感測器應安裝於車輛中央橫向水平中心線附近的中梁腹板外側處。對於無中梁車體，感測器應安裝於車體中部主要承載結構件上。

衝擊速度

衝擊速度是指衝擊車與受試車即將發生衝撞前瞬間衝擊車的速度。用軌道貼片法、在沖級車上安裝速度感測器法或其他更精確的方法測量。軌道貼片法是在軌道腹板上相距500 mm的兩點分別貼一組電阻應變片，記錄發生衝撞前瞬間衝擊車第一輪對（首先接近受試車的輪對）越過第一點到第二點所經歷的時間，通過換算得出衝擊速度。在衝擊車上安裝速度感測器法是將速度感測器安裝在衝擊車輛上測得衝擊車輛的速度。

儀器測量及感測器

1. 實驗所用的儀器及感測器均應經過計量檢定機構檢驗合格，並在有效期內
   
2. 測量儀器及感測器的採樣頻率應不小於1000Hz，儀器的非線性誤差應在±0.1%之內，零漂應在±5με/4h及1.5με/°C以內。
   
3. 測量儀器濾波器特性應為4階Butterworth濾波器，在定義頻寬範圍內，濾波器應有±1dB的精度。在頻寬外，要求每倍頻程24dB的衰減梯度，直到衰減-60dB。
   
4. 測力車鉤等力感測器非線性誤差應小於±1%。
   
5. 位移感測器的非線性誤差應小於±1%。
   
6. 加速度感測器的非線性誤差應小於±1%。
   
7. 電阻應變片與被測構件之間的絕緣電阻應在200MΩ以上，在特殊困難條件下也不得低於50MΩ。
   

試驗程式

預備試驗

在完成各測點的感測器與測量儀器之間的導線連線及儀器調試後，應對各測量參數進行初始標定，然後以2km/h-3km/h的速度試衝擊2次-3次，確認測試系統正常後，正式進行衝擊試驗。

正式試驗

衝擊速度從3km/h開始，逐級升高。每級升高1km/h，每級的衝擊次數不小於3次。當車鉤力接近或稍超過表1的規定值時或當衝擊速度客車達到7km/h、貨車達到12km/h時即可停止衝擊，以先達到者為準。

在衝擊試驗過程中應對受試車結構及車輛設備進行系統的觀察，停止衝擊後詳細檢查和記錄。

衝擊試驗時應記錄試驗場地的大氣環境溫度及相對濕度。

停止衝擊後應對各測量參數進行末標定，確認儀器及感測器的工作狀態正常後即可結束試驗。

實驗數據處理

1. 各個參數應採用計算機進行數據的採集及處理
   
2. 車鉤力及車輛部件動應力應取100Hz，加速度取20Hz。
   
3. 在每衝擊一次所記錄的各參數隨時間的變化歷程中，每個測試項只取一個最大值作為測量值。
   
4. 對於一般用途客、貨車，先將最後達到的車鉤力或衝擊速度級三次測試項數據平均，再講車體各主要部件的動應力按該級車鉤力與動應力的比例關係換算為車鉤力等於表1的規定值時相應的動力值。然後與垂直靜載重下產生的靜應力合成。對於裝運散粒貨物的車輛，還應加上第二工況散粒貨物側壓力作用下的應力。當受試車為罐車時，還應加上內壓載荷作用下的應力。
   
5. 對於專用客、貨車，除特殊要求外與一般用途客、貨車相同。
   

車體動強度評定

根據整理得到的車體各主要部件的合成應力值，應小於TB/T 1335規定的金屬零部件許用應力值，客車按第一工況，貨車按第二工況。