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“疲劳”致命——1998年德国城铁脱轨案

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【导读:人有过劳猝死,钢材也有过劳猝死,也就是我们经常听说的“疲劳失效”。1998年的德国城铁脱轨事件就是一起典型案例。


1998年6月3日,一辆运载287人的德国城际特快列车(ICE)从德国慕尼黑开往汉堡,在途经小镇艾雪德附近的时候突然脱轨。短短几分钟内,时速200公里的火车冲向树丛和桥梁,300吨重的双线路桥被撞得完全坍塌,列车的8节车厢依次相撞在一起,挤得仅剩下一节车厢的长度。

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这场列车事故造成101人死亡,88人重伤,106人轻伤。这是迄今为止德国伤亡最重的高铁事故。

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根据此后的调查,事故原因是一个车轮的外钢圈,因为长时间频繁使用出现了”疲劳失效“,进而造成金属爆裂,最终引发了这场悲剧。

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当时德铁在ICE列车上使用的是箍着钢条的双毂钢轮,因为其中有橡胶层,可以减少噪音,且使运行更平稳。但这种双毂钢轮的缺点是容易出现金属疲劳,进而造成金属断裂。

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最终事故调查历时五年,德国铁路局为此支付了两千五百多万欧元的赔款。


有统计表明,金属材料或者金属零部件、结构件有80%的失效形式是疲劳失效,对于飞机、汽车以及火车等高速运行的交通工具而言,一旦在运行过程中发生疲劳失效,其结果则很可能是致命性的。


疲劳性能简介:

疲劳是指材料在服役过程中,受到的载荷大小、方向或者角度等参数呈周期性变化而对材料造成的一种渐进式的损伤。损伤积累到一定程度,就会造成材料整体性或者结构性的失效。

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例如在齿轮运转的时候,齿内应力呈周期性变化;汽车行驶的时候,车身承受的载荷会由于路面的颠簸而变化;飞机降落的时候起落架会承受较大的冲击载荷;海洋钻井平台则会受到波浪周期性的冲刷作用。

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对于这些承受交变载荷的部件,如果材料或者结构的疲劳性能不合格,使用之前未经过严格的疲劳性能测试,使用过程中就有可能发生类似德国高铁脱轨事故的严重后果。


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