代通乐 李青波

摘 要：文章介绍了一种B型铝合金鼓形车体结构的轻量化设计，建立了该车体结构的有限元模型，并依据相关标准分析了其在各个工况下的应力、变形及模态频率。结果表明，该车体结构的强度和刚度均满足相关技术要求。

关键词：地铁；车辆；鼓形；车体；有限元；铝合金

本文介绍的是一款具有流线外形，采用轻量化设计，适合在城市高架线路上运营的全新B型铝合金鼓形车体。得益于铝合金型材挤压技术和折弯技术的日益成熟，车体轻量化设计的可靠性和稳定性得到了有力保证。本设计存在两大技术难点：其一是据现有挤压和焊接工艺，设计满足全寿命使用要求的轻量化车体结构；其二是设计满足流线形头罩安装的功能情司机室骨架结构。本文將就上述两点分析车体结构，并利用有限元方法对其结构强度和模态振型进行分析。

1 车体结构设计

本轻量化车体为整体承载的铝合金全焊接结构，由底架、侧墙、端墙、车顶和司机室骨架结构等部分组成。其主要技术参数如下：长度/mm19300最大宽度/mm2800高（轨面至车顶）/mm3687车辆定距/mm12600车门间距/mm4450车体自重/t6.6整备重量/空载（AWO）/t31超载（AW3）/人326设计时速/km/h90车体鼓形断面以车辆限界为基础确定车体外部轮廓线及车体鼓形拐点，充分利用了限界空间，扩展了车辆内部的乘客站立空间。

1.1车体主体结构型材设计

车体的主体结构均为大断面中空型材，主要有底架边梁、车顶边梁、端墙、门立柱、侧墙板、底架地板等，其总重占车体重量达80%。……