XQ6125型城市客車有限元分析與試驗研究.pdf

1、XQ6125是該公司開發(fā)的大容量城市客車，在該車的使用過程中，車身骨架出現了一些樣車試制、試驗時未發(fā)生的強度方面的問題。為了詳細掌握該車的強度、剛度情況，徹底解決這些問題，對該車進行設計改進；為了積累具有理論基礎的結構設計經驗；同時也為了掌握客車有限元分析的方法，本人進行了本課題的研究。 本文介紹了CAE的應用狀況與發(fā)展趨勢，闡述了有限元法的理論基礎以及有限元分析軟件ANSYS，利用ANSYS軟件對XQ6125型城市客車的整體結

2、構進行了典型工況的靜力學、動力學有限元仿真分析與疲勞強度分析，并且對車身骨架進行了實際多工況下的靜態(tài)電測試驗。從理論分析和實際測量兩個方面全面評價了XQ6125型城市客車的剛度與強度。通過理論分析數據與實際測量數據的對比，驗證了用該車的有限元模型對實際車輛分析的準確性。 論文詳細敘述了由車身骨架與底架組成的整體結構有限元模型的建立過程。對滿載彎曲工況、左前輪懸空和右后輪懸空的扭轉工況以及緊急制動工況進行了結構靜力學分析；對整體結

3、構進行了模態(tài)分析、隨機振動分析與疲勞分析。最后利用電阻應變片測量技術，對車身骨架靜態(tài)彎曲、靜態(tài)扭轉工況進行了實際測試研究。 理論分析以及實際的電阻應變片測試獲得的數據顯示：XQ6125型城市客車整體結構強度與剛度上基本能滿足要求?？傮w上底架的強度與剛度遠遠優(yōu)于車身骨架。在滿載靜扭時，車身上局部地板骨架區(qū)域與左后輪處的三根腰梁下立柱以及司機窗后側窗的立柱應力較大，有一定的風險。 整體結構的模態(tài)分析結果顯示：當發(fā)動機以自然怠

4、速運轉的時候，發(fā)動機的激勵頻率與模型的固有頻率比較接近，容易引起共振。此外，由模態(tài)分析可以得出結論：底架對于發(fā)動機各工況的激勵頻率并不敏感，處理該車振動與噪聲問題應該從車身著手。結構的隨機振動分析表明：當系統(tǒng)受到9.0283Hz的外界激勵時，結構將發(fā)生較強的振動；當結構出現共振時，頂蓋風險最大。 整體結構的疲勞分析證明，底架具有較高的疲勞強度，不會發(fā)生疲勞破壞；車身骨架中的前后圍、左右側圍與頂蓋的疲勞強度也能滿足要求，但后部地板