考虑初始变形的煤炭漏斗车车体结构屈曲分析

采用非线性分析技术研究漏斗车车体在承受散粒货物和纵向压缩载荷作用时，由散粒货物引起的垂直于侧、端墙方向的变形会使车体的结构稳定性降低。首先，利用具有修正的D-P本构模型的实体单元模拟散粒煤，并建立散粒煤单元与车体结构的接触关系，通过接触非线性分析获得重车车体侧、端墙的位移结果，并将其与基于AAR标准中散粒货物对侧、端墙的压力公式得到的位移进行对比分析，进而分区域修正侧、端墙的压力公式；其次，在车钩纵向压缩作用下对车体进行线性屈曲与考虑初始变形的非线性屈曲分析，侧墙和端墙的最小线性屈曲因子分别为0.89和0.52;非线性屈曲的结果表明，侧墙临界载荷为3 550 kN,比线性屈曲的降低了10.4%;端墙临界载荷为1 780 kN,比线性屈曲的降低了23.1%;应用修正后压力公式施加散粒煤对车体的作用，端墙的压力修正区域B的非线性屈曲临界载荷比应用修正前压力公式的增大了14.9%;最后，针对侧、端墙局部屈曲因子低的区域，分别提出了增强横向刚度和纵向刚度的补强方案，补强后侧、端墙结构的屈曲因子均可提升至1.0以上；应用修正后压力公式的侧、端墙临界载荷提高至4 092、3 164 kN。