桁架式客車車身結(jié)構(gòu)重分析.pdf

1、摘要摘要本文對(duì)佛山飛馳客車廠生產(chǎn)的析架式客車FSQ689。在有限元軟件ANSYS中用梁?jiǎn)卧⒄w模型，分別在勻速工況、制動(dòng)工況、左扭工況和右扭工況四種典型工況下進(jìn)行整體有限元分析，分析結(jié)果表明在勻速工況下FSQ6890右后鋼板彈簧前吊耳銷座處存在強(qiáng)度儲(chǔ)備不足。七輛FSQ6890試用近萬(wàn)公里后也在此區(qū)域出現(xiàn)了早期裂紋，同整體分析中勻速工況下強(qiáng)度儲(chǔ)備不足區(qū)域相吻合，驗(yàn)證了以梁?jiǎn)卧⒖蛙囓嚿碚w有限元分析模型能夠滿足整體分析的工程應(yīng)用精度

2、要求。針對(duì)勻速工況下計(jì)算的強(qiáng)度儲(chǔ)備不足的區(qū)域，利用子模型法建立了右后鋼板彈簧前吊耳銷座處的子模型，依據(jù)整體分析中的相應(yīng)切割邊界處的單元的節(jié)點(diǎn)作用力作為子模型分析的邊界條件，并用ANSYS中提供的接觸工具對(duì)吊耳銷座處的鉚釘以及吊耳銷處的具體結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行了定義，較真實(shí)地反映強(qiáng)度儲(chǔ)備不足區(qū)域的結(jié)構(gòu)。子模型分析得到了該區(qū)域更加精細(xì)的應(yīng)力分布，可作為該處結(jié)構(gòu)的改進(jìn)依據(jù)。針對(duì)客車車身設(shè)計(jì)中常用的加強(qiáng)方式:加斜撐、增加壁厚或加寬以及加斜撐三角板塊，進(jìn)

3、行了力學(xué)等效處理，為計(jì)算結(jié)構(gòu)重分析時(shí)剛度矩陣的變化量提供公式。由子模型分析的結(jié)果，針對(duì)右后鋼板彈簧前吊耳銷座處的具體結(jié)構(gòu)，對(duì)于強(qiáng)度儲(chǔ)備不足的區(qū)域采用了并行梁來(lái)替代原有的梁。對(duì)于改進(jìn)后的結(jié)構(gòu)，由于僅是局部結(jié)構(gòu)的修改，為減少計(jì)算量和計(jì)算時(shí)間以及建模的時(shí)間，發(fā)展了結(jié)構(gòu)重分析法。結(jié)構(gòu)的重分析表明改進(jìn)后的FSQ6890強(qiáng)度儲(chǔ)備滿足要求。利用ANSYS二次開(kāi)發(fā)工具UIDL和APDL，結(jié)合客車車身結(jié)構(gòu)分析的實(shí)際需求，在ANSYS軟件的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)了由梁

4、到殼體子模型法模塊和結(jié)構(gòu)重分析模塊。結(jié)合客車車身設(shè)計(jì)中的特點(diǎn)，該工具可以在客車車身設(shè)計(jì)階段進(jìn)行有限元分析時(shí)起到輔助作用，完成結(jié)構(gòu)存在缺陷車身的局部子模型分析和改進(jìn)結(jié)構(gòu)后的整體重分析。關(guān)鍵詞:析架式客車車身有限元ANSYS軟件子模型法結(jié)構(gòu)重分析ABSTRACTKeyWords:FrameBusbodyStructureFiniteElementMethodANSYSSoftwareSubmodelingMethodStructureRea