基于有限元的工程作业车车体优化设计

发布时间：2021-04-24 03:47

　　轨道工程车主要作为日常线路保养维护和抢修救援的工程车辆,随着铁路线路的不断开通和发展,铁路运输能力不断上升,对工程车线路施工、检修维护以及线路救援的性能要求不断提高,一方面:由于轨道工程车作业复杂,往往需要携带众多设备,使得轨道车辆为了满足足够的刚度和强度设计过于保守,导致车体结构过于繁重;另一方面:在节能减排、轻量化大背景下,降低车体重量显得非常重要。本文主要研究某新型轨道工程车的车体结构,通过仔细分析车体结构图纸建立车体模型,利用有限元软件分析车体静强度以及模态,以静强度相关标准为依据判断分析结果是否满足要求。在车体模态和静强度满足相关标准条件下,对该轨道车车体结构进一步进行轻量化设计,使得优化后的车体结构满足强度、模态要求同时减重明显。以下是主要完成工作:（1）对工程车车体结构和相关数据仔细研究后,对车体结构进行合理的简化处理,使用三维设计软件SolidWorks建立几何模型。通过查阅轨道工程车车体静强度载荷相关文献,按照TB/T 1806-2006标准和《200km/h及以上速度级铁道车辆强度设计及试验鉴定暂行规定》,并参考车间工程车车体静强度试验方法确定九种载荷工况对车体结构... 

【文章来源】：兰州交通大学甘肃省

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 研究目的及意义
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 国外研究现状
        1.3.2 国内研究现状
    1.4 论文主要内容及结构
2 车体模型建立和载荷计算
    2.1 车体结构介绍
        2.1.1 轨道工程车简介
        2.1.2 车体结构
    2.2 建立车体模型
        2.2.1 三维设计软件SolidWorks
        2.2.2 建立车体模型
    2.3 车体静强度试验
    2.4 车体工况载荷
        2.4.0 车体强度分析标准
        2.4.1 车体静载荷计算
        2.4.2 载荷工况表
    2.5 本章小结
3 车体强度计算与分析
    3.1 有限元法介绍
        3.1.1 有限元法基本理论
        3.1.2 有限元法的特点
    3.2 车体分析模型的建立
    3.3 车体静强度计算和结果分析
        3.3.1 车体静强度分析标准
    3.4 车体各工况静强度分析
        3.4.1 垂直静载荷工况
        3.4.2 垂向动载荷工况
        3.4.3 纵向压缩组合工况
        3.4.4 动载荷压缩组合工况
        3.4.5 纵向拉伸组合工况
        3.4.6 动载荷拉伸组合工况
        3.4.7 扭转工况
        3.4.8 一位端抬车工况
        3.4.9 整车抬车工况
    3.5 结果分析
4 车体的模态分析
    4.1 模态分析的理论
    4.2 车体的模态计算
    4.3 车体模态结果分析
5 车体结构优化设计
    5.1 车体结构局部优化
        5.1.1 车体结构薄弱位置及原因
        5.1.2 薄弱位置结构优化方案
        5.1.3 优化方案的验证
    5.2 车体轻量化设计
        5.2.1 OptiStruct优化基本理论
        5.2.2 车体优化模型的建立
        5.2.3 车体结构优化结果及分析
        5.2.4 优化结果验证
    5.3 本章小结
结论
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果



本文编号：3156613