某新型动车组油箱结构分析及优化

发布时间：2021-08-15 04:17

　　水箱、油箱等装液箱体是列车上重要组成部分,是保障列车安全性和稳定性的重要部件。在列车运行的过程中油箱内部液体的运动会产生冲击晃动,液体的冲击晃动过大容易导致油箱结构的失效,从而影响油箱结构的可靠性和安全性,因此有必要对油箱进行静强度和瞬态分析,在满足结构强度的前提下优化动车组结构并进行轻量化设计。本文以某新型号动车组油箱为研究对象,基于静强度理论、流固耦合理论、有限元理论对油箱进行静强度、模态和瞬态分析,利用Ansys Workbench优化平台对油箱内的隔板进行尺寸优化,从而实现油箱结构强度的提高以及轻量化的目的。首先,分析油箱结构组成以及工作原理,对油箱结构进行模型简化等前处理工作,并建立简化后的油箱有限元模型。基于静强度理论对油箱结构进行静强度分析,计算不同隔板数量的油箱结构受力和位移形变情况,并对油箱结构进行模态分析,通过分析结果表明油箱结构满足设计要求。其次,基于流固耦合理论对油箱结构进行瞬态分析,先后对30%、50%、70%、90%四种不同油量的油箱结构进行瞬态分析,根据分析结果可知90%油量时油箱受到的应力最大。最后,根据90%油量的油箱受力情况来设计两种不同结构的油箱模... 

【文章来源】：大连交通大学辽宁省

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图３．１动车组油箱结构图??Ｆｉｇｕｒｅ?３．１?Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｆｕｅｌ?ｔａｎｋ?ｏｆ?ＥＭＵ??

?大连交通大学全日制专业硕士学位论文???表３．１材料参数表??Ｔａｂｌｅ?３．！?Ｌｉｓｔ?ｏｆ?ｍａｔｅｒｉａｌ?ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ??弹性模量（Ｋｐａ）?泊松比?密度（Ｋｇ／ｍｍ３）??２．１ｅ８?０３?７．８５ｅ－６??铝?７．１ｅ７?０．３３?２．７７ｅ－６??板为错Ｌ－??Ｌ?■－?，‘、??图３．２结构材料示意图??Ｆｉｇｕｒｅ?３．２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ?ｍａｔｅｒｉａｌｓ??３．２．３有限元网格的划分??油箱结构中单元网格的划分对有限元结构的计算有重要的影响。在对结构划分网格??中如何控制单元的大小和数量在合理的范围对结果的生成有重要的影响。如果网格单元??划分太少就会影响结构的计算精确度。相反虽在相对越多的网格单元能够进一步提高计??算精度。但是网格数量过多会导致计算量的增加和求解数据的繁琐［３８］。本论文在静强度??分析中对油箱箱体和隔板等结构网格如图３．３所不设定的尺寸为ｌＯｎｉｍ。在流固顆合分??析中流体的网格尺寸设定为４０ｍｍ，结构中网格尺寸设定为１０ｍｍ。??????图３．３结构有限元网格??Ｆｉｇｕｒｅ?３．３?Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ?ｆｉｎｉｔｅ?ｅｌｅｍｅｎｔ?ｄｉａｇｒａｍ??１４??

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本文编号：3343836