黃海牌客車車身強度有限元分析

1、黃海牌客車車身強度有限元分析         黃海牌某型客車是在原有設(shè)計結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，應(yīng)用戶要求而開發(fā)的，底盤由原三級踏步改為二級踏步，車身內(nèi)飾高增加了130mm改制而成的新型城市客車，其設(shè)計周期較短，存在一些設(shè)計不足。    該車批量提交用戶使用后陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了一些問題，如車內(nèi)頂棚顫動、車身骨架斷裂、蒙皮撕裂、通道燈跌落等，為找出具體原因，為維修和后續(xù)車輛的再生產(chǎn)的改進設(shè)計提供理論依據(jù)，我們采用美國ANSYS公司軟件對其整車骨架結(jié)構(gòu)開展了模態(tài)和強度分析工作。    整車

2、結(jié)構(gòu)有限元計算模型     根據(jù)客車骨架是由矩形鋼管焊接而成的空間桿系結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點，大多數(shù)經(jīng)驗表明對客車骨架來講，由梁單元構(gòu)成的有限元計算模型，精度可以滿足計算要求，同時解題規(guī)模也可以得到了有效控制，因此我們采用空間梁單元來模擬該車骨架結(jié)構(gòu)。       客車的使用情況非常復雜，車身承受的載荷很多，但理論分析、室內(nèi)實驗和使用情況表明，就其載荷性質(zhì)而言，車身所受到的主要載荷為彎曲、扭轉(zhuǎn)、側(cè)向載荷和縱向載荷等幾種。彎曲載荷主要產(chǎn)生于乘員、貨物、自重、設(shè)備重量，該車的設(shè)備和乘員都按實際位置加載到等效

3、的關(guān)鍵點上。扭轉(zhuǎn)載荷產(chǎn)生于路面不平度對車身造成的非對稱支承。作為對比計算，可用靜態(tài)最大可能的扭矩（通常模擬一個車輪懸空的極限狀態(tài)）。側(cè)向載荷和縱向載荷主要來自轉(zhuǎn)彎、制動（啟動）等慣性力。    由于時間要求較急，考慮到該車為后置客車，后部載荷相對較大，本次計算分析主要討論比較危險的滿載情況下（即有設(shè)備自重，還有座席和站立乘員，共計100人）的彎曲、右后輪懸空、左后輪懸空三種載荷工況，同時對整車也做了模態(tài)分析，以比較全面考察該車的振動和強度問題。    強度計算    通過計算表明該車應(yīng)力值并不是很大，各工況計算結(jié)果如下相應(yīng)應(yīng)力結(jié)果云圖。        彎曲工況：         懸空工況（右后輪）        懸空工況（左后輪）    通過強度計算表明該車應(yīng)力值并不是很大，三種工況的結(jié)構(gòu)應(yīng)力較大部位主要集中在車門四角、前后懸架后吊耳與縱梁連接處、后輪孔處，與用戶反映斷裂部位吻合。在彎曲和扭轉(zhuǎn)工況下，后輪孔處、乘客門四角處的應(yīng)力值都普遍較高