铁路客车车体疲劳强度仿真研究

在铁道车辆车体疲劳强度评估的方法中,数值仿真分析具有高效性和经济性的特点。车体疲劳强度数值仿真分析主要涉及疲劳载荷工况选取、车体结构规范建模、应力评估准则建立。文章在综合分析已有的车体结构疲劳强度分析标准和材料疲劳强度评价标准的基础上,归纳总结出2种车体疲劳强度评估的数值仿真分析方法,并给出了模型有限元单元大小15~20 mm的建议值以及相应的应力评价准则。     

车体结构多目标拓扑优化设计探讨

车体概念设计阶段,为了得到合理的承载结构,运用组合应变能指标函数将静态多工况刚度问题和动态工况振动频率问题统一,采用线性加权方法将多目标问题转化为单目标问题,从而避免因单目标拓扑优化而不能满足车体结构性能要求的缺点;通过对车体结构实现多目标拓扑优化,得到较为清晰的承载结构,为车体承载结构设计提供思路。     

基于RADIOSS的电动车组车体碰撞仿真

文章根据EN 15227-2011标准中规定的两辆相同的动车组发生碰撞的工况,以某铝合金电动车组车体结构为载体,采用软件HyperCrash中弹簧单元模拟车钩及防爬器的吸能特性,应用碰撞仿真软件RADIOSS进行大变形碰撞仿真,并以碰撞过程中车体结构的塑性变形、车钩吸能、司机和乘客的生存空间和加速度等情况为基准,对该动车组的碰撞安全性进行了评估。     

符合TSI要求的货运电力机车车体设计

针对互联互通技术规范(Technical Specification for Interoperability, TSI)对货运电力机车的要求,采用整体承载的轻量化车体结构设计,优化车体底架和各部件结构,采用有限元软件进行车体强度和被动安全性仿真分析,并对车体静强度进行了试验验证。该货运电力机车车体结构及其附件通过了TSI认证,并且已于2019运行至今保持安全运营。     

整体承载的玻璃钢夹愉结构在铁道车辆上的应用

以Ｂ６的基本车体结构为对象，着重分析并比较了全钢车体以及侧墙、端墙、地板、顶板采用玻璃钢夹层结构的混合车体在各工况下强度和刚度问题，研究玻璃钢夹层结构在铁道车辆上的整体承载能力。结果表明，玻璃钢夹层结构可集承载、隔热等功能于一体，在铁道车辆上采用玻璃钢夹层结构，能提高车体的保温性能，增大有效装载容积，一定程度地降低车体自重。这种结构形式不仅适合于冷藏车，对于客车的车体结构也有一定的借鉴作用。     

动力集中型动车组动力车车体强度分析

对某动力集中型动车组动力车车体进行结构强度分析,利用HyperMesh12.0软件建立车体有限元模型。依据UIC 566和EN 12663-1/2010标准确定车体的静强度载荷工况和疲劳强度载荷工况,基于von Mises应力评估车体结构静强度;根据DVS 1612标准的焊接钢结构疲劳强度方法评估车体的疲劳强度;在ANSYS软件中采用Block Lanczos法,对不带顶盖车体进行结构自由模态分析,评估车体刚度情况。通过对车体结构进行计算分析,动力车车体结构的设计满足强度和刚度相关要求。     

调车作业工况下敞车车体结构瞬态响应及应力谱编制研究

提出了一种应用敝车调车工况车钩力实测试验数据，通过瞬态响应仿真分析获取车体结构动应力的方法，阐述了模态瞬态响应分析法，验证了采用该方法进行有限元仿真的可行性，并在此基础上编制了车体关键部位的二维应力谱。     

铁道车辆车体焊接结构疲劳强度分析方法与可视化研究

车体是铁道车辆的承载骨架,其强度可靠性对车辆的安全运行有着重要的影响。文章根据焊接结构疲劳失效的特点,基于DVS 1608-2011和DVS 1612-2014等标准的焊接结构疲劳强度分析方法对车体结构进行疲劳强度分析,并在车体结构强度分析结果数据处理中引入结构材料利用率云图,实现结构安全性分析结果的可视化,使车体强度分析的结果更直观和全面。结果表明,该分析方法及可视化手段能直观、准确地反映车体结构的疲劳强度储备情况,保证轻量化设计车体结构的疲劳强度。文章的分析对铁道车辆车体焊接结构设计具有一定的工程指导意义。     

地铁铝合金车体的结构设计和强度分析

在分析某地铁铝合金车体结构特点和铝合金材料的力学性能的基础上,建立了车体结构的有限元模型,并借鉴国内外的地铁车辆技术标准和地铁车辆的实际运行状态确定了载荷工况,还分析了车体结构在各个工况下产生的应力、变形和模态。结果表明了该铝合金车体的强度满足要求。     

超偏载专用检衡车车体性能仿真研究

介绍超偏载专用检衡车车体结构,利用Hypermesh及Ansys有限元仿真软件进行车体刚度、静强度、模态及屈曲仿真分析。计算结果表明,该车车体在各种工况载荷作用下,满足EN 12663:2010《铁路应用铁道车辆的车体结构要求》标准,同时找出了车体结构的薄弱环节,为进一步改进车体结构设计提供参考。     

悬挂式单轨交通系统车辆强度与振动模态分析

基于有限元理论,对某型悬挂式单轨交通车辆车体进行了仿真计算,按照相关标准的要求,结合车辆的实际运行特点,选取了车体纵向压缩、纵向拉伸、单端坠落、两端坠落和架车5个主要静强度工况,以及车体铝合金结构和整备状态的车体结构进行了模态分析计算。研究结果表明:各个主要静强度工况下车体的最大应力均满足要求,并且安全系数都在1. 15之上;两种状态下的车体一阶垂弯振动频率及一阶扭转振动频率均大于10 Hz。另外,悬挂式单轨交通系统车辆作为一种特殊的轨道运载车辆,应特别考虑其防坠落装置的安全性。     

机车车体结构的减重途径

根据机车车体在各种工况下受到的各种载荷，分析了车体结构的受力状况，从机车车体的结构形式入手，探讨了在满足强度，刚度条件下车体的减重途径。     

铰接式动车组车体结构设计

为满足欧洲市场的需求，结合铰接式转向架的安装需求，全新研发了一种满足欧盟铁路互联互通技术规范（TSI）要求的铰接式动车组车体结构。通过优化力流传递路径，采用两级缓冲结构等措施降低了底架局部结构的应力集中，提高了底架承载能力。通过优化底架边梁型材断面，抗侧滚装置、抗蛇形装置通过螺栓直接与底架边梁连接，将以往项目由过渡安装座的焊缝承载优化为底架边梁母材承载，提高了连接可靠性。对车体进行了29个工况静强度计算，所有工况的计算应力均小于许用应力，在超载AW3工况下对车体施加1 500 kN纵向压缩载荷，最大应力出现在门洞下门角，计算应力为147.4 MPa，小于铝合金许用应力215 MPa。根据标准DVS 1608，对车体母材和所有焊缝进行了8种疲劳工况的评估，计算结果显示材料利用度均小于1，其中母材材料利用度最大为0.7，发生在侧墙上窗角，焊缝材料利用度最大为0.86，发生在端墙门槛与端墙立柱连接的焊缝处。对车体进行了16个工况静强度试验，所有测点的应力值均小于许用应力，且安全系数不小于1.24，留有较大的安全裕量。计算结果和试验结果说明该车体结构强度和疲劳性能满足设计要求，且有较大的安全裕...     

准高速电力机车车体钢结构减重研究

阐述了随着列车运行速度的提高，降低机车自重的重要意义。通过对ＳＳ８型客运电力机车车体钢结构减重的研究，提出了对于车顶盖不能与车体固结在一起共同承载的机车车体结构，采用按整体承载思路，沿车体纵、横向组成一定数量的封闭框架，并协调有关构件的刚度，尽可能发挥各构件的承载作用的车体结构设计方案，并通过动态分析，验证了一方案的可靠性。     

跨坐式单轨车辆车体结构静强度分析

在分析跨坐式单轨车辆车体结构特点的基础上,建立了车体结构的有限元模型.结合跨坐式单轨车辆的实际运行状态,确定了垂向弯曲、起动、制动、扭转、吊装等五种工况,并分析了车体结构在各个工况下产生的应力,以判断其静强度是否满足运输要求,为车体的结构优化和疲劳寿命分析提供参考.     

某型出口内燃机车车体设计

介绍了某型内燃机车车体设计的结构特点及主要技术参数,根据某国铁路的线路要求及特殊的气候条件,对机车车体结构进行了适应性设计。为满足线路对机车轻轴重的要求,机车车体结构设计采取了轻量化设计,机车采用车体整体承载,燃油箱参与车架承载的结构,车架采用桁架式X形结构,侧壁为桁架式,在保证刚度和强度的同时,大大减轻了车体的质量;车架通风采用集中通风风道结构,减少风动阻力、均匀流量。通过使用有限元模拟仿真分析等手段进行反复的计算验证,保证满足机车车体静强度与模态性能的要求。     

基于频率约束的高速客车车体承载结构优化

从频率约束在高速客车车体结构优化中的重要性出发，有车体自振工分析的基本原理及意义；以铰接式高速客车的车体承载结构为例，分析了基于频率约束的高速客车车体的优化过程，并就如何有效地对高速车车体进行给出了几点看法和体会。     

轨道交通车辆铝合金车体静强度特性分析

以铝合金轨道交通车辆为研究对象,研究车体的静强度特性,包括:总结铝合金材料应用于轨道交通车辆的优势与不足;分析铝合金车体结构及主要技术参数;建立仿真模型,分析典型工况下的车体静强度;通过仿真获得不同工况下车体应力分布情况;通过试验验证车体关键部位的应力及安全系数;分析铝合金车体静强度特性。仿真和试验结果显示,轨道交通车辆铝合金车体整体安全系数较大,但车门角、车窗角等区域应力集中较明显,因此,设计时应重点考虑轻量化及应力集中区的局部强度问题。     

车辆结构边缘计算在线监测技术研究与应用

城市轨道交通车辆目前存在服役工况与设计工况不完全一致、车辆服役性能与预期不一致的情况,因此超大城市轨道交通智慧运维对车辆车体、走行部关键承载部件的服役安全提出了新要求。研制基于断裂力学的边缘计算在线监测系统,分析包含车辆结构无损检测、车辆结构强度分析、边缘计算在线监测以及断裂力学材料试验在内的技术框架。基于实际应用需求,介绍系统设计、系统部署与应用,并以某地铁的服役安全评估为例,分析系统对车辆故障预测和健康管理起到的重要作用。车辆结构边缘计算在线监测技术可为车辆结构全生命周期的维护、保养和延寿提供数据支撑。     

SS4B型电力机车（5）—车体

ＳＳ４Ｂ型电力机车车体在ＳＳ４改进型机车车体的基础上，对主要承载件进行了结构改进，车体底架下部沿车钩中心考虑承受２４５０ｋＮ的静压力，以满足国内外招标车的要求，文章主要介绍了ＳＳ４Ｂ型电力机车车体结构。