客車空調鈑金主體結構有限元分析及優(yōu)化設計.pdf

1、客車空調通常安裝在客車頂部。由于客車實際運行的路面狀況比較復雜，路面對車身的振動將直接傳遞給安裝在車頂的空調，所以客車空調實際運行基本處于復雜的、無規(guī)律的振動環(huán)境。振動破壞是發(fā)生在客車空調中常見的失效模式，所以在產品設計的時候，結構強度的分析是設計的要點。論文以某公司客車空調主體結構為研究對象，針對客車空調在實際運行過程中發(fā)生的失效情況，對客車空調的主體結構進行了有限元分析并提出改進設計方案。主要內容如下:
　　1)針對客車空調鈑

2、金框架發(fā)生斷裂失效情況，首先對鈑金材質和力學性能進行了分析，發(fā)現材質和力學性能沒有達到標準規(guī)定的要求。其次詳細地介紹和分析了該結構的原始設計方案并運用Pro/Engineer建立了框架3D模型，并通過有限元軟件ANSYS對其進行應力分析，找出了最大應力和應力集中位置。有限元分析的最大應力位置和應力集中位置和實際發(fā)生斷裂的位置完全一樣。在此基礎上對斷裂框架提出了改進設計方案，改進后的框架其最大應力較原有框架的最大應力有大幅度降低，最大降幅

3、約92％，同時解決了斷裂位置的應力集中問題。
　　2)針對客車空調吊耳在吊裝過程中發(fā)生脫落現象，首先根據原始設計方案建立吊耳和安裝橫梁的三維實體模型，然后對其進行應力分析。發(fā)現原始設計方案的吊耳和安裝橫梁強度均不能滿足要求。在此基礎上提出改進設計方案，并對改進設計后的結構進行有限元分析，改進后的結構其最大應力較原始設計方案的最大應力有大幅度降低，最大降幅約63％。
　　3)在實驗室振動臺上進行樣機的振動實驗。首先對原始設計方