B型地鐵不銹鋼車體結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究.pdf

1、21世紀(jì)以來,我國的城市軌道交通迅猛發(fā)展,使得地鐵車輛應(yīng)用前景越來越廣泛。不銹鋼地鐵車輛以其質(zhì)輕、高強(qiáng)度、耐腐蝕及安全特性良好等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于軌道車輛。因此,各大軌道車輛廠及高校的研究人員,都在致力于研制高強(qiáng)度、剛度及動(dòng)態(tài)性能更好的不銹鋼車體結(jié)構(gòu),同時(shí)也在不斷優(yōu)化現(xiàn)有的車體結(jié)構(gòu)。本文以唐山軌道客車有限責(zé)任公司研制的B型不銹鋼地鐵車體為研究對象,應(yīng)用有限元方法對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模、分析,并提出了改進(jìn)方案,主要研究內(nèi)容包括:
　　1.

2、建立了B型不銹鋼地鐵車體的有限元模型。采用殼單元模擬車體結(jié)構(gòu),建立了包括車體骨架和蒙皮結(jié)構(gòu)的不銹鋼車體有限元模型,為從整車角度分析骨架和蒙皮結(jié)構(gòu)對車體強(qiáng)度的影響奠定了基礎(chǔ)。針對車體中大量焊點(diǎn)對車體有限元模型網(wǎng)格劃分帶來的困難,本文通過硬點(diǎn)的增減,使網(wǎng)格劃分結(jié)果更為合理,計(jì)算結(jié)果更加準(zhǔn)確。
　　2.分析了B型地鐵不銹鋼車體的結(jié)構(gòu)性能,指出了其設(shè)計(jì)缺陷?；谒⒌挠邢拊Ｐ?根據(jù)EN12663-2010要求,對車體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度和

3、模態(tài)進(jìn)行了有限元分析。計(jì)算結(jié)果表明,車體邊梁中央下?lián)隙葹?0.36mm,小于車輛定距的1‰即12.6mm,所以車體剛度滿足設(shè)計(jì)要求;車體結(jié)構(gòu)一階垂向彎曲頻率為17.871Hz,一階扭轉(zhuǎn)頻率為14.811Hz,由于車體轉(zhuǎn)向架自振頻率為?2.0Hz,故車體模態(tài)滿足設(shè)計(jì)要求;車體側(cè)墻兩端緊鄰端墻的位置、以及邊梁與枕梁搭接焊縫區(qū)域結(jié)構(gòu)強(qiáng)度存在不足。
　　3.給出了車體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的局部改進(jìn)方案。根據(jù)計(jì)算分析結(jié)果,對側(cè)墻兩端緊鄰端墻的區(qū)域、以及