王大宏

（中车沈阳机车车辆有限公司 产品研发部，沈阳110142）

为满足运输浓硝酸的需求，设计开发了GSA70型罐车。罐车的三维及样车照片如图1和图2所示。

图1 铝制罐车三维图

图2 样车照片

罐体采用纯铝1050A，罐体与底架装配采用以下连接结构：在枕梁部位采用鞍座连接的铝合金结构，在侧梁部位通过压板和螺栓连接；在罐体中间部位采用底座连接的铝合金结构，底座与焊接在底架中梁上的座板采用螺栓连接；在罐体端部采用箱型支座结构连接的铝合金结构，箱型支座的座板与底架上的铁地板采用压板和螺栓连接。

罐车所采用材料许用应力见表1。

表1 不同材料在各工况下的许用应力

1 温差热应力

1.1 温差热应力的定义

根据JB/T 4734，40℃时铝及铝合金线膨胀系数为22.34×10-6/℃［1］。根据GB 150，40℃时碳钢线膨胀系数为11.12×10-6/℃。铝及铝合金线膨胀系数是碳钢的2倍。

罐体与底架组装时，罐体与底架之间的温差应力值为0，即不存在温差应力。

由于运行的外界环境温度与组装时温度存在一定的温差，纯铝（铝合金）与碳钢的热膨胀系数不一致，因此铝合金支座和碳钢底架之间会产生温差应力。

温差应力会传递到罐体和底架，并和运行工况的应力迭加，会相应加大罐体和底架的主应力，使罐体的主应力值超出考核指标。因此需要释放其产生的温差应力。

1.2 温差的确定

车间的组装温度为常温，约为10~20℃。考虑采取的温差为50℃，（10~20℃）±50℃，可满足国内车辆的使用环境温度-40~50℃的要求。

2 考核工况和评价标准

在不考虑……