新型煤炭漏斗車車體強度分析及優(yōu)化設計.pdf

1、隨著鐵路大發(fā)展，機車車輛制造業(yè)也迅速發(fā)展，其中煤炭漏斗車市場競爭也愈來愈激烈。在滿足強度和剛度要求的前提下，煤炭漏斗車車體輕量化是企業(yè)獲得更大經濟效益的重要措施之一。
　　首先，通過有限元法對KM70煤炭漏斗車車體進行靜強度分析。對車體進行必要的簡化并運用SolidWorks軟件建立KM70煤炭漏斗車車體幾何模型，將其導入HyperMesh中抽取中面，并建立基于板殼單元的車體結構有限元模型，采用ANSYS后處理平臺，對車體結構的靜

2、態(tài)特性進行了分析研究，得到車體五種工況下的應力分布情況。依據TB/T1335-1996對漏斗車車體強度評價，結果表明車體的靜強度滿足要求。緊接著根據修正的Goodman-Smith疲勞極限圖對車體進行疲勞強度評估，在規(guī)定的疲勞載荷工況下車體不會發(fā)生破壞而失效。
　　其次，進行了煤炭漏斗車車體結構模態(tài)分析，得出車體結構的一階垂向彎曲振動頻率為24.67874Hz，高于14Hz，滿足設計要求。另外，利用HyperWorks軟件在最大壓

3、縮載荷2250kN下對KM70煤炭漏斗車車體進行穩(wěn)定性分析，得出一階屈曲因子1.52817大于1，整車不會出現失穩(wěn)現象。
　　隨后，研究了煤炭漏斗車車體結構的輕量化問題。選取煤炭漏斗車車體的38個關鍵部件厚度為設計變量，質量最輕為優(yōu)化目標，在強度和剛度約束均滿足TB/T1335-1996規(guī)范的條件下對車體進行尺寸優(yōu)化，并對優(yōu)化后的車體進行靜強度、模態(tài)以及線性屈曲驗證，優(yōu)化后的車體質量較原車體質量減輕了5.89％。
　　最后，