桁架式客車車身結(jié)構(gòu)重分析.pdf

1、摘要摘要本文對佛山飛馳客車廠生產(chǎn)的析架式客車FSQ689。在有限元軟件ANSYS中用梁單元建立整體模型，分別在勻速工況、制動工況、左扭工況和右扭工況四種典型工況下進行整體有限元分析，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度儲備不足。七輛FSQ6890試用近萬公里后也在此區(qū)域出現(xiàn)了早期裂紋，同整體分析中勻速工況下強度儲備不足區(qū)域相吻合，驗證了以梁單元建立客車車身整體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。針對勻速工況下計算的強度儲備不足的區(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吊耳銷座處的鉚釘以及吊耳銷處的具體結(jié)構(gòu)形式進行了定義，較真實地反映強度儲備不足區(qū)域的結(jié)構(gòu)。子模型分析得到了該區(qū)域更加精細的應(yīng)力分布，可作為該處結(jié)構(gòu)的改進依據(jù)。針對客車車身設(shè)計中常用的加強方式:加斜撐、增加壁厚或加寬以及加斜撐三角板塊，進

3、行了力學(xué)等效處理，為計算結(jié)構(gòu)重分析時剛度矩陣的變化量提供公式。由子模型分析的結(jié)果，針對右后鋼板彈簧前吊耳銷座處的具體結(jié)構(gòu)，對于強度儲備不足的區(qū)域采用了并行梁來替代原有的梁。對于改進后的結(jié)構(gòu)，由于僅是局部結(jié)構(gòu)的修改，為減少計算量和計算時間以及建模的時間，發(fā)展了結(jié)構(gòu)重分析法。結(jié)構(gòu)的重分析表明改進后的FSQ6890強度儲備滿足要求。利用ANSYS二次開發(fā)工具UIDL和APDL，結(jié)合客車車身結(jié)構(gòu)分析的實際需求，在ANSYS軟件的基礎(chǔ)上開發(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)計中的特點，該工具可以在客車車身設(shè)計階段進行有限元分析時起到輔助作用，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