B型地鐵不銹鋼車體結構優(yōu)化設計研究.pdf

1、21世紀以來,我國的城市軌道交通迅猛發(fā)展,使得地鐵車輛應用前景越來越廣泛。不銹鋼地鐵車輛以其質輕、高強度、耐腐蝕及安全特性良好等特點,被廣泛應用于軌道車輛。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度、剛度及動態(tài)性能更好的不銹鋼車體結構,同時也在不斷優(yōu)化現(xiàn)有的車體結構。本文以唐山軌道客車有限責任公司研制的B型不銹鋼地鐵車體為研究對象,應用有限元方法對其結構進行建模、分析,并提出了改進方案,主要研究內容包括:
　　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構,建立了包括車體骨架和蒙皮結構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構對車體強度的影響奠定了基礎。針對車體中大量焊點對車體有限元模型網(wǎng)格劃分帶來的困難,本文通過硬點的增減,使網(wǎng)格劃分結果更為合理,計算結果更加準確。
　　2.分析了B型地鐵不銹鋼車體的結構性能,指出了其設計缺陷?；谒⒌挠邢拊Ｐ?根據(jù)EN12663-2010要求,對車體結構的強度、剛度和

3、模態(tài)進行了有限元分析。計算結果表明,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計要求;車體結構一階垂向彎曲頻率為17.871Hz,一階扭轉頻率為14.811Hz,由于車體轉向架自振頻率為?2.0Hz,故車體模態(tài)滿足設計要求;車體側墻兩端緊鄰端墻的位置、以及邊梁與枕梁搭接焊縫區(qū)域結構強度存在不足。
　　3.給出了車體結構強度的局部改進方案。根據(jù)計算分析結果,對側墻兩端緊鄰端墻的區(qū)域、以及