闭口型材磁浮车辆车体的结构优化*
2015-06-28丁旺才李国芳张学山
城市轨道交通研究 2015年2期
张 文 丁旺才 李国芳 张学山
(1.南京铁道职业技术学院动力工程学院,210031,南京;2.兰州交通大学机电工程学院,730070,兰州;3.北京控股磁悬浮技术发展有限公司,100029,北京∥第一作者,助教)
城市轨道交通的发展为现代城市紧张的交通提供了很多便利,磁浮车辆作为城市轨道交通方式的一种,也受到了一定程度的重视。我国从20 世纪80年代起就开始了对磁浮技术的研究,如今,我国已经开始自主研发磁浮车辆。
北京控股磁悬浮技术发展有限公司是我国拥有自主知识产权的中低速磁浮交通系统供应商。公司以技术研发、工程管理、车辆制造、服务体系为基础,依托工程化体系合作单位,实现了交钥匙工程的磁浮交通系统建设模式。
本文以北控磁悬浮公司的车辆为研究对象,对其进行有限元分析与结构优化。
目前城市轨道交通车辆的车体主要由大型中空铝型材组成,又称为闭口型材或者双壳结构。中空材料根据材料本身所具有的面外刚度高的特性,可以省略在单壳结构中必须使用的加强材料,从而能够减少零部件数量,简化工艺。因此,在进行磁浮车辆车体结构设计时亦采用闭口型材。
1 闭口型材车体强度分析
1.1 闭口型材车体有限元模型
根据磁浮车辆车体的实际设计参数,建立了闭口型材车体有限元模型,参见图1。

图1 整车模型
1.2 载荷加载
根据磁浮车辆运行时的受力情况,本文设计了14 种静强度计算工况,如表1所示。

表1 静强度计算工况
1.3 静强度计算
将经Hypermesh 软件处理完成的有限元模型导入Ansys 软件中进行计算。……
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