1. 研究目的与意义（文献综述）

随着中国经济的发展，列车凭借其方便、舒适、高速等优点，已经成为越来越重要的交通工具。虽然中国的列车研发起步较晚，但由于吸收国外先进技术经验和不断地探索创新，加上广阔的使用需求，使中国crh与法国tgv、德国ice、日本新干线一起并列成为世界高铁四巨头。

在全世界要求节能环保的呼声日益高涨的大形势下，高速铁路正向轻量化、低能耗方向发展。轻量、高速、重载和绿色也是列车发展的风向标。其中，列车的轻量化可以减轻列车自重，提高列车速度，减少排放，符合绿色发展。若选取合适的材料，并设计合理的结构，也能提高其承载能力。而目前实现列车轻量化主要有两种方式：其一为选取合适的材料；其二为优化车身结构，减少不必要的尺寸^[1]。铝的密度是钢的三分之一，铝合金材料拥有质量轻、强度高、耐腐蚀和加工性能好等优点，不锈钢材料具有耐腐蚀、寿命周期长和耐高温的优点。车体作为载体，是列车的主要承载部件之一，应具有一定的强度和刚度，确保列车行驶的安全性和稳定性。目前，世界各国的碳钢车体已逐渐停止制造，转为不锈钢和铝合金车体。但是，由于不锈钢车体的密封性不好，因此只适用在城市轨道车辆和中等运行速度的铁路车辆上，而铝合金车体既能在城市轨道车辆上使用，还可以在高速铁路列车上使用。

1896年，法国最早在铁道车辆中使用铝合金材料，用于制造客车窗框。1923 年至1932年，美国有将近700辆电动车和客车的车顶和侧墙板使用了铝合金^[2]。在日本的铁道车辆上，从1962年的山阳电铁2000系开始制造铝合金车体，其轻量化的设计取得良好的经济效益，因此得到快速发展，在到1999年的37年间制造铝合金车体列车达到一万辆^[3]。我国研发铝合金车体较晚，长春客车厂于1989年依据日本地铁车辆的模型研发制造了我国第一辆铝合金车体^[4]；于1996年参照 ice2 型结构的铝合金车体，研制出我国第一辆闭式和开式型材混合结构铝合金车体^[5]；于2001年组建了我国首条铝合金车体自动化焊接生产线^[6]。近年来中国动车组发展速度非常快，运行速度高于200km/h的动车组和磁悬浮车体均需要使用铝合金材料，中国目前的和谐号动车组除crh1使用不锈钢车身之外，crh2、crh3h和crh5均采用的是铝合金车身。

2. 研究的基本内容与方案

研究内容与目标：

通过查阅相关文献，综合利用所学专业知识，了解列车车身的基本结构，掌握铝合金材料设计的基本原理，针对列车铝合金车身与成型工艺，设计其具体结构与建模工作，并利用所学基本知识及有限元分析软件，完成铝合金车身部件的分析与校核工作。

（1）了解铝合金材料设计的基本原理和成型工艺，明确车身选用铝合金的原因和优势；

3. 研究计划与安排

第1周:明确毕业设计研究对象和研究任务；

第2周:分析国内外研究现状，明确铝合金车身成型工艺与结构选择；

第3周:完成开题报告和部分外文翻译；

4. 参考文献（12篇以上）

[1]刘琦.基于大部件标准动车组铝合金车体结构轻量化研究[d].北京交通大学,2017.

[2]郭泽阔,杨中平,闫雪燕.城市轨道交通车辆车体材料的选型分析[j].西部交通科技,2009,(10):111-116.

[3] j．s．kim,s．j．lee and k．b．shin.manufacturing and structural safetyevaluation of a composite train car body[j].composite structure,2007,(78):468-476.