EQ6110PF客车车身骨架静动态分析与轻量化设计

利用Ansys软件建立EQ6110PF客车车身骨架有限元模型,对该客车实际运行中的4种典型工况(水平弯曲工况、极限扭转工况、紧急制动工况、急转弯工况)进行了分析,仿真结果表明该车身骨架结构强度均满足设计要求.为了获得车身固有频率及相应的振型,对该客车车身进行了模态分析;利用正交试验方法对该车身骨架进行了轻量化设计.     

纯电动客车车身骨架设计与优化

以纯电动客车的车身轻量化为目的,对某公司研发的中型纯电动客车车身骨架三维模型进行简化和修改,建立有限元模型。采用ANSYS软件对车身骨架进行匀速和急转弯工况下的受力仿真分析,得到该车车身骨架的应力和位移云图。以有限元分析结果为依据,选择较轻的铝合金材料取代原低合金钢材料对车身骨架进行优化。仿真分析表明:优化后的车身骨架应力和变形较原来有所降低,车身骨架质量比未优化前减少397 kg,在满足车身强度和刚度要求的同时,达到了减少车身骨架质量的目的。     

客车车身结构的有限元分析方法研究

采用ANSYS有限元软件,对客车车身骨架的有限元分析方法进行了介绍。包括利用有限元法分析车身骨架的一般过程,建立模型时应该遵循的原则以及具体实施时可以进行的必要简化,同时对建立有限元模型时如何选用单元也进行了讨论。给出了客车在弯曲和弯扭两种典型工况下约束条件和载荷的处理以及强度分析方法,进而介绍了车身的模态分析方法,为客车车身骨架的有限元分析提供了理论依据。     

混合动力客车车身骨架结构静态性能分析

混合动力客车能适应节能环保的要求,但目前大多数混合动力客车是通过传统油车改造而来,其附加的动力系统和电池系统对车身结构强度和刚度的影响与传统油车不同,借助有限元方法通过分析该车型主要的承载部件车身骨架在危险工况下的静态性能分析,分析骨架结构在危险工况下的应力和变形,找出结构设计不合理的部位,为后续车型的改进设计及轻量化设计提供参考依据。     

纯电动客车车身骨架的拓扑优化设计

基于Hyperworks软件对某纯电动客车车身结构进行有限元分析并采用拓扑优化方法对车身结构进行了轻量化研究。建立了大客车骨架结构的有限元模型并对其进行静力分析与模态分析。对大客车骨架结构进行拓扑优化设计并根据拓扑优化分析结果、车身骨架的设计要求和制造工艺要求,获得了拓扑优化后的车身骨架结构。对优化前后的大客车骨架结构性能进行对比分析,结果表明:在满足工程要求的前提下,优化后的车身骨架减重率为6.76%,取得了一定的轻量化效果。     

基于可靠性的电动汽车车身骨架设计分析

结合采样方法理论,分析蒙特卡洛法、超拉丁法及Hammersly采样法的特点。在Hyperstudy平台上耦合多性能工况共有随机设计变量,完成了其实验设计分析,基于Hammersly采样法,计算车身静态扭转刚度及自由模态2种工况的可靠度,分析了骨架的可靠性及置信度为90%以上的车身性能响应指标。     

某客车侧翻仿真分析与改进

针对目前客车车身骨架结构强度较低的问题,采用增加防撞梁的方法对车身侧围进行改进,加强侧围刚度。结果表明:客车质心加速度较改进前降低,乘员生存空间余量增加,提高了客车侧翻时乘员的安全性。     

半承载式客车车身骨架动静态特性分析

建立了板梁单元相结合的客车有限元模型,通过静态电测试验验证了模型的准确性.计算静态条件下对车身骨架影响较大的扭转状态下的应力、弯矩、扭矩分布,并通过观察车身骨架的变形获悉客车结构的静态特性.对客车骨架进行谐响应分析,以考察发动机怠速运转时,悬置点以及地板上不同位置的动力响应随频率的变化关系,得出对客车结构影响较大的频率...     

客车顶蒙皮焊接半自动化设备的设计与调试

客车顶盖蒙皮自动点焊设备开发的成功，解决了客车顶盖蒙皮生产工艺落后的问题。如果采用电铆焊的方法对蒙皮与骨架进行连接，具有质量好、成本低、操作方便、焊件受热变形小及成形美观等优点。可扩展到侧围蒙皮与骨架的焊接。     

双体抛石工程船结构有限元分析

采用结构有限元程序对一艘现有驳船改造为双体专用抛石工程船的设计方案进行了多工况的应力和变形的计算与分析，不仅给出了双体工程舱的总体应力和变形分布规律，还对连接桥和驳船体相连接部位的局部应力分布和应力集中进行了分析，为双体抛石船的片体改造设计和连接桥结构设计提供了依据．     

高速动车组转向架端部悬挂件对构架应力的影响

为了探究高速动车组转向架端部悬挂件对构架应力的影响规律,依据UIC 615-4标准,对转向架构架与端部悬挂件进行了有限元仿真,校核了构架疲劳强度;开展了实际运营条件下的跟踪测试试验,分析了不同位置测点应力的时、频域特征,计算了等效损伤;结合模态计算探讨了转向架端部悬挂件对构架侧梁端部应力状态产生较大影响的成因。分析结果表明:依据标准计算的弹簧帽筒区域的疲劳强度满足要求;远离辅助安装座区域的弹簧帽筒测点,实测最大等效损伤为0.01,靠近辅助安装座区域的弹簧帽筒测点,实测最大等效损伤为0.45,明显高于远离辅助安装座区域的测点;对于靠近辅助安装座区域的弹簧帽筒测点中,弹簧帽筒外侧测点即更靠近辅助安装座区域测点的等效损伤均高于内侧测点,二者等效损伤最大相差84.16%;实测数据存在38 Hz的主频,与辅助安装座和构架连接整体的第4阶模态接近,结合实测数据时频分析结果证明,车辆行驶与轨道不平顺波长共同作用产生的激扰,激起了辅助安装座和构架连接整体的第4阶模态,发生P₂共振导致弹簧帽筒区域产生过大应力。      

结构模式对转向架构架扭转刚度的影响

将客车转向架焊接H形构架简化为由等截面直梁组成的模型,通过考察各梁在扭转载荷下的变形分布,研究降低构架扭转刚度的措施,并采用有限元方法对理论分析结果进行了验证。计算结果表明:侧梁上盖板开槽能使构架扭转刚度降低3%;改变横梁截面形式后,构架扭转刚度将减小19%,构架在超常载荷下的最大von_Mises应力降低3%。分析结果表明:构架侧梁上盖板开槽对其扭转刚度影响不大,并将引起局部区域较强的应力集中;横梁弯曲与扭转刚度对转向架构架扭转刚度有较大影响,将无缝钢管横梁改为箱型梁能够显著降低构架扭转刚度;同时,由于扭转刚度降低,构架在超常载荷下最大von_Mises应力也有所降低,轨道扭曲载荷对构架强度的影响减弱。     

沥青铺装层厚度对连续刚构桥主梁温度梯度应力的影响

通过对连续刚构桥梁常用的2种沥青混凝土铺装层结构分析得知,沥青铺装层厚度是影响梯度温度效应的最重要因素.对连续刚构桥主梁梯度温度应力计算公式进行分析,得到梯度温度应力不随梁高发生显著变化的初步原因,并依托重庆渝宜高速公路2座桥梁的分析结果予以证实.根据实例分析和比较发现,沥青厚度变化导致的竖向日照温差对梁顶应力影响较大...     

局部应变法敞车侧板模态测试及结构改进

通过某车体侧板结构的模态试验,基于局部应变法测定了侧板的固有频率和振型,通过两种试验结果的相互验证,表明在23.389 Hz频率下,车体侧板的两端,出现了局部二阶振型,局部应变明显增加,在接近该频率的激扰下,存在共振带.通过改进侧板结构刚度,对改进后的新结构按相同的试验方法进行了测试和分析,局部应变明显减小,共振现象消失,证明新设计的侧板结构更合理有效.     

An Experimental Study on Bogie Frame of a High Speed Electrical Locomotive

For the dynamics of wheel/rail and car body, lightweighting of bogie frames is one of main concerns of designers. Lightweighting of the bogie frames may reduce the fatigue strength and life, especially in heavy haul and high-speed conditions. In this work, full-scale fatigue and fracture experiments are performed to meet the design requirements of bogie frame of a high-speed electrical locomotive. Multi-axial stress-states of some dangerous points are found both in service and numerical calculation. The Von-Mises equivalent stress criterion is used to evaluate the strength. Then crack initiation and propagation detected during the test are described. The reason why the crack growth rate may become slow in the weld structure of the bogie frame is explained using a residual stress concept. Miners accumulative damage rule and P-S-N curve are used to predict the life of the bogie frame under fatigue and fracture tests. The experimental approach and theoretical analysis give satisfactory results and design information.     

两种提速型转向架侧架的强度分析

针对目前提速使用的设计时速为100 km/h的转8AG型和转8G型货车转向架侧架,采用有限元分析方法进行静强度计算.分析结果表明,转8AG型和转8G型货车转向架侧架整体上满足强度要求,应力最大部位发生在承台拐角、轴箱拐角和三角透视孔部位,这些部位在车辆实际运行中应给予重点关注.对转8AG型侧架进行了静强度测试,测试结果与计算结果基本一致.同时对转8AG型和转8G型侧架进行了比较分析,结果表明,转8G型侧架的强度指标明显优于转8AG型侧架.     

铁道车辆转向架构架多轴疲劳强度有限元分析方法

铁道车辆转向架构架在服役过程中承受复杂的多轴疲劳载荷,为构架结构的设计和分析带来困难.本文以某车辆转向架构架为研究对象,为获得构架在复杂多轴载荷作用状态下的应力分布状态,分别建立构架板壳有限元模型和实体有限元模型,并参照UIC 615-4、TB/T 2368-2005和TB/T1335-1996标准,确定计算工况,对该转向架构架强度进行分析计算,并根据ORE B12/RP17提供的钢材Goodman疲劳曲线图,编写后处理程序对构架进行疲劳强度评估.结果表明：两种有限元模型计算分析结果趋于一致;构架结构的应力分布状态呈现面内应力分布占优的状态;采用最大主应力对其进行疲劳强度评估是合理的;两种建模方法获得的构架静强度、疲劳强度评估结果的一致性说明：采用板壳模型代替实体模型对构架进行有限元强度分析是可行合理的,可节省计算资源.     

重型自卸车车架有限元分析

应用CAD软件建立重型自卸车车架的三维模型,采用Hypermesh软件得到车架的有限元分析模型。通过有限元计算,得到自卸车车架在载质量为80t时垂直加速工况、转弯工况、扭转工况和制动工况下的应力分布情况,有限元计算结果与实车车架断裂结果吻合,证明采用的有限元分析方法可行。根据有限元计算结果提出了车架的改进方案。     

转向架焊接残余应力的测试及退火工艺

利用磁弹性法测量了材质为16MnR的CW-200型焊接转向架构架一定深度处的残余应力,分析了热处理前后构架中残余应力的分布及变化规律,并且研究了不同的退火工艺对焊后构架残余应力的影响．结果表明：构架焊接后存在较高的残余应力,在牵引杆座与横梁焊缝处最大值达到193MPa拉应力;而经过不同的去应力退火工艺处理后,残余应力的消除率不同．在630℃退火、保温3h工艺条件下试验用构架残余应力平均消除率最高,X、y方向的最大消除率分别为58．3％和54．6％．