王世博　郑晓倩

摘 要：以喀麦隆客车为依托，按照UIC566标准，通过有限元计算对车端结构进行两种方案的优化设计与分析，优化后两种方案都能满足强度标准要求，为类似项目的执行奠定基础，做好技术储备。

关键词：UIC566;车端设计;仿真计算;优化

1 简介

喀麦隆客车项目车体强度执行UIC566标准，在车体钢结构静强度试验时，主要是端部压缩工况下出现了部分应力超限的区域，只能在原钢结构上进行补强，同时受时间、条件、技术储备不足的限制，一些结构并不是最合理的。因此，本文以喀麦隆行李车为基础，利用仿真计算手段，对其端部结构进一步的优化。该车型车端结构类似于25型车的车端结构，如图1.1，以此结构为研究对象，具有普遍意义。

UIC566标准中，端部压缩三个工况：（1）工况1：400kN  最小在缓冲器中心线上方的 350mm水平上;（2）工况2：300kN  最小在窗护栏水平上;（3）工况3：300kN  最小在上侧梁水平上，试验加力如图1.2。

通过计算和试验结果分析：原结构在工况1和工况2基本满足标准要求，而工况3不能满足要求，故对工况3下的车端上部结构进行优化。

2 现状分析

通过端部工况计算，在风挡框后的立柱中部、边梁与端顶槽钢连接处、风挡框上部的端墙板处应力均超出材料许用应力数倍，应力分布如图2.1。在实际试验中，应力片贴在风挡框后面立柱与槽钢焊接的根部，所测应力值超出了许用应力范围，说明现有的端部结构不能满足UIC标准的要求，须重新设计端部结构。

因应力超限，现车在端顶槽钢加8mm封板，应力如图2.2，立柱下口应力得到改善，但立柱中部应力仍远超许用应力。……