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重庆As地铁车辆是全国首款、重庆独有的一种山地型地铁新车型,对我国山地、丘陵地形城市的轨道交通基础建设和运营成本降低及列车安全性和运行效率的提高具有重要意义。本文首先介绍了重庆As地铁车辆的技术特点、车体结构及其与之前车型相比的优化设计。与A型车相比,重庆As地铁车辆车体长度小、车辆定距小,爬坡能力强。重庆As地铁车辆车体结构采用中空双壁大型铝合金挤压型材组焊而成,采用搅拌摩擦焊焊接方法焊接车顶板、侧墙板、地板及端墙板部件;通过对加强筋尺寸、形状的变化实现车体型材断面减重设计;考虑搅拌摩擦焊时的压力,对搅拌摩擦焊接头进行设计。重庆As地铁车辆司机室采用铝合金板梁结构,整个司机室不含有玻璃钢等非金属材料。从检修维护方面考虑,重庆As地铁车辆设计了车顶检修走台和前端复轨结构等。之后,依据EN12663:2010,采用HYPERWORKS有限元软件建立重庆As地铁车辆头车车体有限元模型,并计算12种工况作用下车体结构的刚度和静强度以及整车疲劳载荷下车体结构疲劳强度。结果表明,重庆As地铁车辆头车车体结构静强度工况作用下的最大vonMises应力均小于材料的屈服极限;相当弯曲刚度为1.14x109N·m2,一阶垂弯频率为22.4Hz,满足避开转向架的自振频率的要求;疲劳工况作用下的最大主应力幅值均小于结构的疲劳极限。接下来,按照EN12663-1:2010的有关要求进行对重庆As地铁车辆进行静强度试验,按照TB/T 3115-2005对重庆As地铁车辆进行车体模态试验,并将试验结果与仿真计算结果进行对比分析。结果表明,静强度试验各工况下车体各测点测得的应力值均不超过材料屈服极限,满足EN12663-1:2010+A1:2014要求,高应力点多位于门角、底架枕梁及牵引梁部位。车体一阶垂弯固有频率为20.2Hz,一阶横弯固有频率为29.6Hz,一阶菱形振动固有频率为13.1Hz,一阶扭转振动固有频率为24.3Hz。静强度试验和车体模态试验结果与仿真结果均能较好相符,说明有限元模型的正确,车体结构合理、强度符合要求。最后,对重庆As地铁车辆枕梁疲劳性能进行研究。利用So1idworks 2013建立枕梁三维实体模型并导入ANSYS 15.0有限元分析软件,在结构受力有限元分析计算的基础上确定重庆As地铁车辆枕梁试验件加载及约束方式、设计疲劳试验工装。在最大静载荷作用下,枕梁试验件有限元计算应力和实测应力大致趋势相同,数值大小略有差异;各个特征点的有限元计算位移与实测位移变化趋势基本相同,但因试验约束刚度较弱故试验件变形较大、实测位移较计算位移偏大。重庆As地铁车辆枕梁在疲劳载荷下,循环1000万次后未出现裂纹;采用格贝尔等效方程对枕梁进行疲劳寿命预测结果也表明枕梁的疲劳寿命远远大于1000万次。