魏　航，高　群，宗志坚,2

（1.中山大学工学院，广州　510006；2.东莞中山大学研究院，广东东莞　523000）



蒙皮榫卯框单元力学性能试验与分析

魏航1，高群1，宗志坚1,2

（1.中山大学工学院，广州510006；2.东莞中山大学研究院，广东东莞523000）

摘要：为研究新型铝合金榫卯结构在车身骨架中的力学性能及可行性，对无蒙皮榫卯框及两种不同蒙皮型式的榫卯框开展静力试验研究。研究结果表明，蒙皮对框架的面内刚度加强作用大于面外刚度加强作用，蒙皮榫卯框的平均面内刚度为无蒙皮框的5倍，双面搅拌摩擦焊接蒙皮对面外力学性能增强效果较为明显。

关键词：客车；蒙皮；榫卯结构；力学性能；试验分析

1　概述

铝合金榫卯结构车架改变了传统钢质车架的梁柱连接型式。在梁上开孔，将柱插入孔中，并用加劲肋在梁柱相交面焊接固定，形成类似于古建筑结构中的榫卯结构，如图1所示。

榫卯结构是一种最简单、稳定的连接方式，使两块材料在不需第三者材料的介入下实现牢固连接。中国建筑中的梁、柱、斗拱和屋顶结构就通过榫卯完美地结合在一起。将榫卯结构的设计思想运用于以铝合金挤压型材为杆梁件的客车车身骨架中，可以在一定程度上保持结构的完整性，大大减少焊接、铆接的使用，起到减小重量、提高连接强度的作用，不失为车身轻量化的解决思路之一[1]。

为探讨铝合金榫卯结构的性能及在车身骨架中应用的可行性，东莞中山大学研究院自主研发了铝合金榫卯结构客车车身骨架，见图2。……