電源車車廂結(jié)構(gòu)分析及優(yōu)化.pdf

1、本文針對(duì)為某企業(yè)研發(fā)的廂式電源車，運(yùn)用ANSYS Workbench有限元軟件對(duì)車廂骨架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了一定程度的簡(jiǎn)化建模，之后進(jìn)行靜力學(xué)和動(dòng)力學(xué)特性分析，檢驗(yàn)車廂骨架的結(jié)構(gòu)性能，并且在此基礎(chǔ)上對(duì)車廂骨架結(jié)構(gòu)做進(jìn)一步的輕量化優(yōu)化設(shè)計(jì)。
　　在對(duì)車廂骨架進(jìn)行靜力學(xué)特性分析時(shí)，結(jié)合電源車日常使用的情況，模擬了四種典型工況:滿載彎曲工況（勻速直線運(yùn)動(dòng)）、滿載扭轉(zhuǎn)工況（通過(guò)扭曲路面）、緊急制動(dòng)工況和緊急轉(zhuǎn)彎工況。通過(guò)對(duì)四種工況下車廂骨架的應(yīng)力分

2、析及變形分析，可以了解車廂骨架的強(qiáng)度和剛度狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)薄弱環(huán)節(jié)，進(jìn)行針對(duì)性的加強(qiáng)。同時(shí)也可以發(fā)現(xiàn)強(qiáng)度和剛度有富余的部分，進(jìn)行輕量化的優(yōu)化設(shè)計(jì)。
　　車廂骨架受到來(lái)自外部的激勵(lì)，為了避免發(fā)生共振及產(chǎn)生噪聲，要盡量讓車廂骨架的固有頻率避開外界的激勵(lì)頻率。通過(guò)對(duì)車廂骨架結(jié)構(gòu)的模態(tài)分析，得到前六階的固有頻率及振型。
　　在模態(tài)分析的基礎(chǔ)上，對(duì)車廂骨架進(jìn)行了諧響應(yīng)分析，以此來(lái)檢驗(yàn)車廂骨架在正弦載荷作用下的響應(yīng)。
　　由于電源車

3、行駛路況較復(fù)雜，在不平整的路面上會(huì)產(chǎn)生隨機(jī)振動(dòng)，車廂骨架如長(zhǎng)期受到這種隨機(jī)載荷的影響，會(huì)發(fā)生疲勞損壞。因此選擇了混凝土路面和碎石路面兩種工況對(duì)車廂骨架進(jìn)行了隨機(jī)振動(dòng)分析，計(jì)算得出隨機(jī)振動(dòng)產(chǎn)生的應(yīng)力及形變。對(duì)比后發(fā)現(xiàn)電源車在碎石路面行駛時(shí)受到隨機(jī)振動(dòng)的影響較大。
　　為了實(shí)現(xiàn)車廂結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，本文選擇了修改局部方鋼管尺寸參數(shù)的方案。通過(guò)對(duì)改進(jìn)后的車廂骨架進(jìn)行靜力學(xué)分析，模態(tài)分析，隨機(jī)振動(dòng)分析及車輛試驗(yàn)得出車廂骨架仍滿足使用要求的結(jié)