高速双层动车组车体强度的研究

摘要

为适应市场多元化的运输需求,打破车型产品单一的局面,更好的适应现代客车发展需要,满足特定区间的高密度客流的运输能力,提高动车组性价比和高实用性,研发生产时速200~250km/h的高速双层动车组显得非常重要。基于此,本文依据欧洲标准EN12663-2010对现有双层动车组车体的强度进行校核和计算,并据此提出改进设计方案,对现有车体结构进行优化,主要工作如下:
　　1.建立了双层动车组车体的有限元模型。根据建模的简化原则,在已有的三维模型基础上,利用 HYPERMESH软件对车体横截面用命令 MIDLINE创建中线,然后利用DRAG命令得到中面模型,最终建立车体的有限元计算模型。
　　2.确定了双层动车组车体的21种载荷工况以及对车体的模态、刚度进行了分析。根据欧洲标准EN12663-2010规定的8种纵向载荷和6种垂直载荷,确定了双层动车组车体的21种载荷工况;进而在ANSYS中对车体模态及刚度进行分析,计算结果表明模态、刚度均能满足标准。
　　3.根据车体强度计算结果,提出了车体的优化设计方案。在ANSYS软件中,针对21种载荷工况对车体的静强度进行分析计算,提出补强方案,并通过校核计算,最终确定强度补强方案。计算结果表明,高顶端墙工字梁上方、端墙端门下角补强区域、牵引梁端部区域、车钩梁区域、下层地板端部与底架边梁过渡区域、下层侧窗上角、侧门上角以及内端墙下角等部位需要提供补强方案,校核计算表明所提补强方案是有效的。

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1绪论

1.1论文的研究背景及意义

1.2 列车车体结构的发展和研究现状

1.3 本论文的主要研究工作与研究方法

2双层动车组车体模型建立

2.1双层客车简述

2.2 双层客车车体结构组成概述

2.3有限元的基本概念及分析步骤

2.4 有限元建模原则

2.5 车体模型的简化

2.6 车体质量附件的模拟

2.7车体有限元模型的建立

2.8本章小结

3 双层动车组载荷工况确定以及模态分析

3.1双层动车组载荷工况的确定

3.2 双层动车组车体的模态分析

3.3刚度分析结果

3.4本章小结

4 车体强度计算结果分析

4.1 材料的特性与许用应力

4.2 强度的评价标准

4.3 各种工况下关键部位局部应力分析

4.4 本章小结

5 结论及建议

5.1 本文结论

5.2建议

致谢

参考文献