城市客車(chē)車(chē)身骨架靜動(dòng)態(tài)特性研究.pdf

1、客車(chē)主要靠車(chē)身承受載荷，車(chē)身結(jié)構(gòu)的性能優(yōu)劣對(duì)客車(chē)整車(chē)性能有很大影響。使用有限元分析方法進(jìn)行客車(chē)車(chē)身設(shè)計(jì)，可以克服傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的種種弊端，有助于降低產(chǎn)品開(kāi)發(fā)成本，提高設(shè)計(jì)效率和客車(chē)整體性能。通過(guò)對(duì)客車(chē)車(chē)身進(jìn)行靜、動(dòng)態(tài)特性分析和相關(guān)試驗(yàn)，能夠掌握客車(chē)車(chē)身骨架的應(yīng)力分布狀況，得出車(chē)身骨架結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度特性以及動(dòng)態(tài)特性;利用所得的有限元分析結(jié)果，可以對(duì)車(chē)身結(jié)構(gòu)的性能進(jìn)行評(píng)估，并為結(jié)構(gòu)的改進(jìn)設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。
　　本文以某企業(yè)生產(chǎn)的一款城

2、市公交車(chē)為研究對(duì)象，公交車(chē)的相關(guān)資料以及AUTOCAD工程圖紙等均由廠家提供。通過(guò)查閱眾多相關(guān)文獻(xiàn)并對(duì)該車(chē)車(chē)身結(jié)構(gòu)進(jìn)行充分研究之后，使用CATIA軟件建立了客車(chē)車(chē)身骨架的三維幾何模型，并在原有結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上對(duì)某些部位特征進(jìn)行了簡(jiǎn)化處理后，將最終的幾何模型導(dǎo)入到HYPERMESH軟件中，選用殼單元對(duì)幾何模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分，得到客車(chē)車(chē)身骨架的有限元模型，并在此基礎(chǔ)上使用MSC.PATRAN&NASTRAN軟件對(duì)車(chē)身骨架的靜、動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行分析。<

3、br>　　在靜態(tài)分析中，選取了客車(chē)實(shí)際運(yùn)行情況中可能遇到的四種典型工況，如水平彎曲工況、極限扭轉(zhuǎn)工況、緊急轉(zhuǎn)彎工況以及緊急制動(dòng)工況，分別得到了車(chē)身骨架模型的應(yīng)力及變形分布云圖。靜態(tài)分析結(jié)果顯示，車(chē)身骨架在四種工況中的應(yīng)力水平分布并不高，最大應(yīng)力都沒(méi)有超出所用材料的屈服極限;就變形狀況而言，在極限扭轉(zhuǎn)工況中左輪下沉?xí)r車(chē)身骨架相應(yīng)部位產(chǎn)生了相對(duì)較大變形，這也跟實(shí)際情況較為相符。通過(guò)有限元靜態(tài)特性分析結(jié)果可以看出，該車(chē)車(chē)身骨架強(qiáng)度足夠，剛度尚

4、可，能夠滿(mǎn)足使用要求。
　　為驗(yàn)證有限元模型的正確性以及有限元分析結(jié)果的可信性，在有限元分析結(jié)果的指導(dǎo)下根據(jù)GB/T6792-2009國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)在企業(yè)總裝車(chē)間對(duì)客車(chē)進(jìn)行了靜態(tài)應(yīng)力和變形測(cè)量試驗(yàn)，并將試驗(yàn)結(jié)果與有限元計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析，得到的試驗(yàn)結(jié)果與有限元計(jì)算結(jié)果基本一致，這表明本文的有限元模型是正確的，有限元分析結(jié)果是可信的。
　　為探索該車(chē)車(chē)身骨架的動(dòng)態(tài)特性，對(duì)車(chē)身骨架模型進(jìn)行了模態(tài)分析，提取了車(chē)身骨架自由振動(dòng)狀態(tài)下的