戴 俊

（唐山学院 机电工程系，河北 唐山063000）

0 引言

动车工艺转向架是专门为动车组设计的车体支撑、牵引移动的专用设备。其作用是在车体与转向架分离后，支撑动车车体，使车体能够在检修库内进行移动和换库，顺利进行动车的检验和维修［1］。

工艺转向架的工作平台采用了固定两纵一横三梁式结构，支撑横梁上部安装支撑装置、纵梁下部安装轴箱轮对。支撑装置为支撑车体的主体机构（如图1所示），支撑装置除了完成车体支撑功外，还兼任车体转道、过道岔及弯道的功能。整个支撑装置是安装在支撑横梁上的，为了更好地分析支撑横梁在工作中的受力与变形情况，本文以动车工艺转向架支撑横梁为研究对象，对其强度进行有限元计算分析。

1 横梁模型

1.1 建立横梁有限元计算模型

横梁有限元分析采用ANSYS软件进行，模型是在SOLIDWORKS三维设计模型基础上，通过重新建模和局部简化，由计算机自动离散，然后加载荷约束进行有限元计算。对受力复杂的部位由人工干预，使离散模型更加精细，计算结果合理可靠［2－4］。

基于横梁的结构特点，将其离散成实体类单元。有限元网格采用 ANSYS Workbench网格划分技术，采用SOLID186单元（20节点六面体单元）和SOLID187单元（10节点四面体单元），构架共离散成181 869个节点，单元共计52 228个。横梁设计方案三维模型见图2，离散后有限元模型见图3。

图1 工艺转向架支撑装置

1.2 横梁有限元计算载荷

参照《动力转向架强度试验方法》（TB／T2368－2005），横梁在强度计算时须计算垂向载荷、横向载荷，为更全面地分析横梁受力工况，计算还考虑了斜对称载荷［5］。……