高速動(dòng)車(chē)組車(chē)窗、車(chē)門(mén)抗風(fēng)壓載荷疲勞試驗(yàn)方法 編制說(shuō)明

《高速動(dòng)車(chē)組車(chē)窗、車(chē)門(mén)抗風(fēng)壓載荷疲勞試驗(yàn)方法》（征求意見(jiàn)稿）16號(hào)文件，由中國(guó)國(guó)檢測(cè)試控股集團(tuán)股份有限公司牽頭修訂國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《高速動(dòng)車(chē)組車(chē)窗、車(chē)門(mén)抗風(fēng)壓載荷疲勞試驗(yàn)方法》，計(jì)劃編號(hào)2024年5月31日，根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)、工業(yè)和信息化部標(biāo)準(zhǔn)編制組圍繞溫度對(duì)高速動(dòng)車(chē)組車(chē)窗抗風(fēng)壓疲勞載荷性能的標(biāo)準(zhǔn)編制組進(jìn)行了廣泛文獻(xiàn)調(diào)研，包括1）與抗風(fēng)壓疲勞載荷測(cè)試相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)：世界鐵路聯(lián)盟標(biāo)準(zhǔn)UIC566第三版1990《車(chē)體及其零GJB503A-2020《飛機(jī)夾層玻璃通用試驗(yàn)主要驗(yàn)證溫度對(duì)高速動(dòng)車(chē)組車(chē)窗抗風(fēng)壓疲勞載荷性能的影響。設(shè)置-50℃~40℃系列試驗(yàn)溫度，每個(gè)試驗(yàn)溫度下對(duì)高速動(dòng)車(chē)組本文件按照GB/T1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)二是修改了風(fēng)壓疲勞載荷設(shè)置，具體包括增加200km/h以下最大設(shè)計(jì)日循環(huán)溫度變化范圍數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。我國(guó)處于亞洲，屬于基本熱氣候類(lèi)表1高溫日循環(huán)溫度變化范圍氣候類(lèi)型地理位置自然環(huán)境溫度/℃基本熱亞洲、美國(guó)、墨西哥、非洲、澳大利亞、南非、南美、30～43西班牙南部和西南亞等熱北非、中東、巴基斯坦、印度等32～49注：自然環(huán)境溫度代表了在該氣候類(lèi)型中的典型高溫日循環(huán)溫度變化范圍。在低溫選擇方面，根據(jù)GJB150.4A-2009《軍用裝備實(shí)驗(yàn)室環(huán)境表2低溫日循環(huán)溫度變化范圍氣候類(lèi)型地理位置自然環(huán)境溫度/℃微冷主要受海洋影響的西歐海岸區(qū)、澳大利亞?wèn)|南部、新西蘭低洼地-6～-19基本冷歐洲大部分地區(qū)、美國(guó)北部邊界區(qū)、加拿大南部、高緯度海岸區(qū)（如阿拉斯加南部海岸）、低緯度高原地區(qū)-21～-31冷加拿大北部、阿拉斯加（內(nèi)陸除外）、格陵蘭島（冷極除外）、北亞某些地區(qū)、高海拔地區(qū)、阿爾卑斯山、喜馬拉雅山、安第斯山-37～-46極冷阿拉斯加內(nèi)陸、加拿大尤卡、北方島內(nèi)陸、格陵蘭冰帽、北亞-51注1：微冷、基本冷、冷氣候類(lèi)型中的自然環(huán)境溫度的最大值和最小值，是以該地理位置內(nèi)最冷地點(diǎn)、在最冷月份內(nèi)出現(xiàn)該溫度值的小時(shí)數(shù)為1%的頻率為基礎(chǔ)的。注2：極冷氣候類(lèi)型中的自然環(huán)境溫度極值，是以該地理位置內(nèi)最冷地點(diǎn)、在最冷月份內(nèi)出現(xiàn)該溫度值的小時(shí)數(shù)為20%的頻率為基礎(chǔ)的。 2）位移測(cè)量位置3）安裝試驗(yàn)件將已粘貼好應(yīng)變花的試驗(yàn)件安裝在機(jī)車(chē)側(cè)窗壓力疲勞試驗(yàn)機(jī)上，4）抗風(fēng)壓載荷試驗(yàn)形風(fēng)壓載荷最大幅值分別達(dá)至±4500Pa12304564748409446）抗風(fēng)壓疲勞載荷預(yù)破壞試驗(yàn)7）人工淋雨試驗(yàn)2）試驗(yàn)溫度），式中：εmax——最大主應(yīng)變；ε45°——45°方向的應(yīng)變。再通過(guò)公式（2），計(jì)算各測(cè)量點(diǎn)的最大主應(yīng)力值。計(jì)算中，玻σmax=E?εmax（2）εmax——最大主應(yīng)變。通過(guò)試驗(yàn)測(cè)量并記錄各測(cè)量點(diǎn)的位移值。試驗(yàn)件的最大撓度值dd1——試驗(yàn)件幾何中心位移值，單位為毫米荷為±4500Pa和±6000Pa時(shí)的最大主應(yīng)力如圖7所示?？傮w而言，±6000Pa風(fēng)壓載荷作用下試驗(yàn)件產(chǎn)生的應(yīng)力大于±4500Pa風(fēng)壓載荷點(diǎn)的最大主應(yīng)力隨溫度增加而略有增加；a3測(cè)量點(diǎn)的最大主應(yīng)力在0℃以下時(shí)隨溫度降低而大幅增加，在0℃以上時(shí)隨溫度變化不大；a4測(cè)量點(diǎn)的最大主應(yīng)力在20℃以下時(shí)總體隨溫度增加而增加，在圖7各測(cè)量點(diǎn)最大主應(yīng)力a）a1測(cè)量點(diǎn)b）a2測(cè)量點(diǎn)c）a3測(cè)量點(diǎn)d）a4測(cè)量點(diǎn)。其中最大變化率37.5%出現(xiàn)在0℃時(shí)；a2測(cè)量變化率均小于10%（-9.7%~2.6%）；a4測(cè)量點(diǎn)的最大主應(yīng)力則展現(xiàn)（a）a1測(cè)量點(diǎn)b）a2測(cè)量點(diǎn)c）a3測(cè)量點(diǎn)d）a4測(cè)量點(diǎn)。測(cè)量點(diǎn)最大主應(yīng)力的變化率為9.8%~27.2%，其中最大變化率27.2%最大變化率17.3%出現(xiàn)在-50℃時(shí)；a3測(cè)量點(diǎn)最大主應(yīng)力的變化率為（a）a1測(cè)量點(diǎn)b）a2測(cè)量點(diǎn)c）a3測(cè)量點(diǎn)d）a4測(cè)量點(diǎn)?？紤]到動(dòng)車(chē)組車(chē)窗在實(shí)際使用時(shí)是一種多變溫度多變載荷復(fù)雜耦合條件下的服役過(guò)程，圖10展示了不同溫度、不同風(fēng)壓疲勞載荷超過(guò)45MPa，均小于相應(yīng)材料的破壞強(qiáng)度，玻璃和窗框均未出現(xiàn)開(kāi)S123試驗(yàn)件在-60℃時(shí)未出現(xiàn)結(jié)露、結(jié)霜現(xiàn)象，說(shuō)明高速動(dòng)車(chē)組側(cè)窗本文件為高速動(dòng)車(chē)組車(chē)窗提供不同溫度下抗風(fēng)壓疲勞載荷性能