新型煤炭漏斗車車體強(qiáng)度分析及優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、隨著鐵路大發(fā)展，機(jī)車車輛制造業(yè)也迅速發(fā)展，其中煤炭漏斗車市場競爭也愈來愈激烈。在滿足強(qiáng)度和剛度要求的前提下，煤炭漏斗車車體輕量化是企業(yè)獲得更大經(jīng)濟(jì)效益的重要措施之一。
　　首先，通過有限元法對KM70煤炭漏斗車車體進(jìn)行靜強(qiáng)度分析。對車體進(jìn)行必要的簡化并運(yùn)用SolidWorks軟件建立KM70煤炭漏斗車車體幾何模型，將其導(dǎo)入HyperMesh中抽取中面，并建立基于板殼單元的車體結(jié)構(gòu)有限元模型，采用ANSYS后處理平臺(tái)，對車體結(jié)構(gòu)的靜

2、態(tài)特性進(jìn)行了分析研究，得到車體五種工況下的應(yīng)力分布情況。依據(jù)TB/T1335-1996對漏斗車車體強(qiáng)度評價(jià)，結(jié)果表明車體的靜強(qiáng)度滿足要求。緊接著根據(jù)修正的Goodman-Smith疲勞極限圖對車體進(jìn)行疲勞強(qiáng)度評估，在規(guī)定的疲勞載荷工況下車體不會(huì)發(fā)生破壞而失效。
　　其次，進(jìn)行了煤炭漏斗車車體結(jié)構(gòu)模態(tài)分析，得出車體結(jié)構(gòu)的一階垂向彎曲振動(dòng)頻率為24.67874Hz，高于14Hz，滿足設(shè)計(jì)要求。另外，利用HyperWorks軟件在最大壓

3、縮載荷2250kN下對KM70煤炭漏斗車車體進(jìn)行穩(wěn)定性分析，得出一階屈曲因子1.52817大于1，整車不會(huì)出現(xiàn)失穩(wěn)現(xiàn)象。
　　隨后，研究了煤炭漏斗車車體結(jié)構(gòu)的輕量化問題。選取煤炭漏斗車車體的38個(gè)關(guān)鍵部件厚度為設(shè)計(jì)變量，質(zhì)量最輕為優(yōu)化目標(biāo)，在強(qiáng)度和剛度約束均滿足TB/T1335-1996規(guī)范的條件下對車體進(jìn)行尺寸優(yōu)化，并對優(yōu)化后的車體進(jìn)行靜強(qiáng)度、模態(tài)以及線性屈曲驗(yàn)證，優(yōu)化后的車體質(zhì)量較原車體質(zhì)量減輕了5.89％。
　　最后，