黃海牌客車車身強(qiáng)度有限元分析

1、黃海牌客車車身強(qiáng)度有限元分析         黃海牌某型客車是在原有設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，應(yīng)用戶要求而開發(fā)的，底盤由原三級(jí)踏步改為二級(jí)踏步，車身內(nèi)飾高增加了130mm改制而成的新型城市客車，其設(shè)計(jì)周期較短，存在一些設(shè)計(jì)不足。    該車批量提交用戶使用后陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了一些問題，如車內(nèi)頂棚顫動(dòng)、車身骨架斷裂、蒙皮撕裂、通道燈跌落等，為找出具體原因，為維修和后續(xù)車輛的再生產(chǎn)的改進(jìn)設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)，我們采用美國(guó)ANSYS公司軟件對(duì)其整車骨架結(jié)構(gòu)開展了模態(tài)和強(qiáng)度分析工作。    整車

2、結(jié)構(gòu)有限元計(jì)算模型     根據(jù)客車骨架是由矩形鋼管焊接而成的空間桿系結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，大多數(shù)經(jīng)驗(yàn)表明對(duì)客車骨架來(lái)講，由梁?jiǎn)卧獦?gòu)成的有限元計(jì)算模型，精度可以滿足計(jì)算要求，同時(shí)解題規(guī)模也可以得到了有效控制，因此我們采用空間梁?jiǎn)卧獊?lái)模擬該車骨架結(jié)構(gòu)。       客車的使用情況非常復(fù)雜，車身承受的載荷很多，但理論分析、室內(nèi)實(shí)驗(yàn)和使用情況表明，就其載荷性質(zhì)而言，車身所受到的主要載荷為彎曲、扭轉(zhuǎn)、側(cè)向載荷和縱向載荷等幾種。彎曲載荷主要產(chǎn)生于乘員、貨物、自重、設(shè)備重量，該車的設(shè)備和乘員都按實(shí)際位置加載到等效

3、的關(guān)鍵點(diǎn)上。扭轉(zhuǎn)載荷產(chǎn)生于路面不平度對(duì)車身造成的非對(duì)稱支承。作為對(duì)比計(jì)算，可用靜態(tài)最大可能的扭矩（通常模擬一個(gè)車輪懸空的極限狀態(tài)）。側(cè)向載荷和縱向載荷主要來(lái)自轉(zhuǎn)彎、制動(dòng)（啟動(dòng)）等慣性力。    由于時(shí)間要求較急，考慮到該車為后置客車，后部載荷相對(duì)較大，本次計(jì)算分析主要討論比較危險(xiǎn)的滿載情況下（即有設(shè)備自重，還有座席和站立乘員，共計(jì)100人）的彎曲、右后輪懸空、左后輪懸空三種載荷工況，同時(shí)對(duì)整車也做了模態(tài)分析，以比較全面考察該車的振動(dòng)和強(qiáng)度問題。    強(qiáng)度計(jì)算    通過(guò)計(jì)算表明該車應(yīng)力值并不是很大，各工況計(jì)算結(jié)果如下相應(yīng)應(yīng)力結(jié)果云圖。        彎曲工況：         懸空工況（右后輪）        懸空工況（左后輪）    通過(guò)強(qiáng)度計(jì)算表明該車應(yīng)力值并不是很大，三種工況的結(jié)構(gòu)應(yīng)力較大部位主要集中在車門四角、前后懸架后吊耳與縱梁連接處、后輪孔處，與用戶反映斷裂部位吻合。在彎曲和扭轉(zhuǎn)工況下，后輪孔處、乘客門四角處的應(yīng)力值都普遍較高