贺小龙， 张立民， 鲁连涛， 邱飞力， 田爱琴

(1. 西南交通大学 牵引动力国家重点实验室，四川 成都 610031；2. 南车青岛四方机车车辆股份有限公司 技术中心，山东 青岛 266111)

随着高速动车技术的快速发展，铝合金车体轻量化设计被设计者所青睐。越来越多设计者开始关注如何在车体弯曲、扭转固有频率符合规定，同时又具有较高的抗弯和抗扭刚度情况下，降低车体质量。列车速度越高，车辆在运行中受到的载荷越大；轻量化设计导致车体固有频率降低，车体更容易受线路激扰而产生共振，影响乘坐舒适性和使用寿命[1-2]。国际上很多标准对车体刚度做了具体要求：文献[3-5]规定车体结构应当具有一定的刚度,以避免车体结构过载而产生较大振动。欧洲标准以强度要求制约车体刚度，而日本车体追求极度轻量化，车体刚度也受到限制。我国以等效垂向弯曲刚度和扭转刚度值评定客车车体刚度，在文献[6]中明确规定车体的垂向相当弯曲刚度和扭转刚度。

然而，过高的刚度要求制约了车体轻量化设计，即刚度大不利于轻量化；反之，刚度小则利于轻量化。轻量化和刚度相互矛盾。在车辆设计中轻量化和刚度应该统筹考虑，在满足刚度的条件下保证轻量化。

铝合金车体是高速列车结构优化设计的基础。为此，本文以某高速列车铝合金车体为对象，研究车体型材厚度的变化对频率、质量、抗弯刚度、抗扭刚度的影响[7]，确立了车体型材厚度与频率、刚度的关系[8]。……