基于有限元法的动车组行李架优化分析
2019-03-27王宇驰李占一
城市轨道交通研究 2019年2期
关键词:有限元
王宇驰 李占一
(中车长春轨道客车股份有限公司设备研发部,130062,长春//第一作者,工程师)
动车组行李架位于客室座椅上方,供旅客乘放行李、随身物品等,是动车内部设备的重要组成部分。近年来,随着工业水平的提高以及对美观性需求的增大,通常选择钢化玻璃板或聚碳酸酯板作为承载面板,其优点是表面通透方便旅客查看行李,且能增强动车组客室光亮度。
钢化玻璃面板刚度大,内部结构稳定,受力后变形量小,但玻璃的尖角冲击和自爆问题无法避免;聚碳酸酯面板密度小,质量轻,加工性与可塑性好,受力变形后易恢复,但硬度低,刚度小,受力状态下变形较大,使用时易出现划痕。因此,行李架设计时,面板材料和结构的选择与设计显得非常重要。
1 行李架结构与材质
动车组行李架主要由托架、型材框架和承载面板3个部分构成,通过插接、压接、螺钉连接等方式组装固定。其中,承载面板主要有铝板、钢化玻璃板和聚碳酸酯隔板3种形式。
现以某型号动车组行李架(长度2 040 mm)为例介绍其结构组成。行李架由左右托架、前型材、承载面板、后型材、拉杆、支架、销轴等部件构成,如图1所示。现保持结构不变,只更改承载面板材质,通过行李架受力及变形情况探讨钢化玻璃板承载与聚碳酸酯板承载的差异性。

图1 动车组行李架结构
2 行李架有限元模型
有限元模型的前处理和后处理均通过Abaqus分析软件实现。由于行李架部件多,建模工作量大,需对模型进行简化处理以减少计算量,因此,模型中忽略了较小的圆角、倒角等细节。……
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