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电动平车底架结构分析

  电动平车基本参数及钢包车大底架结构钢包车供线路质量符合国家级及以上标准轨距铁路上使用,主要用于装运电力、冶金、化工设备及重型机械、大型铸锻件等大、重型货物。
  钢包车大底架采用焊接结构,主要由侧梁、枕梁、大横梁、小横梁及地板等组焊而成。钢包车大底架材质主要为低合金结构钢,枕梁下盖板和腹板采用高强钢。计算依据及计算软件计算根据《铁路车辆强度设计及试验鉴定规范》的要求和车辆的基本参数进行。计算模型及边界条件计算模型考虑到钢包车大底架在其结构和载荷上的对称性,取1/4模电动平车型进行计算。由于钢包车大底架主要由板件焊接而成,因而在划分网格时采用四节点板壳单元,局部采用三角形单元过渡。模型的离散结果是总体单元尺度为30mm,局部单元加密。
  计算工况本次计算的依据为《铁道车辆强度设计及试验鉴定规范》,共选择8种计算工况综合考察钢包车大底架的结构强度,这8种计算工况分别是:(1)自重以均布方式作用在结构体内;(2)载重,均布于侧梁上相距8m、宽度为800的四个长方形区域内;(3)垂直静载荷=自重载重;(4)垂直总载荷为垂直动荷系数,用增加0.1倍垂直静载荷代替侧向力的影响;(5)纵向拉伸载荷,作用于大底架上心盘;(6)纵向压缩载荷1390kN,作用于大底架上心盘;(7)垂直总载荷 纵向拉伸载荷;(8)垂直总载荷 纵向压缩载荷边界条件为分析方便起见,取纵向为轴、横向为轴、铅垂向上为轴正向,设沿轴的线位移和角位移。
  模型的约束条件为:限制上心盘的纵向线位移,在钢包车大底架横向对称面施加正对称约束;在钢包车大底架纵向对称面施加正对称约束。其中心盘处采用梁单元模拟。计算参数钢包车大底架所电动平车采用的材料大部分,该材料参数如下:弹性模量泊松比材料密摘要:依据铁路车辆强度设计及试验鉴定规范的要求,文中对钢包车钢包车大底架结构进行了计算,并用软件进行了应力、变形分析,制造业信息化。
  计算结果及分析:应力分析由于大底架主要承载部件是侧梁,故本次计算重点考察侧梁和枕梁的受力情况。对于上述1~8工况:钢包车大底架结构在第8工况即垂直总载荷 纵向压缩载荷工况下应力有最大值,最大应力为位置在心盘的圆形边缘。第8工况下的整体应力分布,其中侧梁处的最大应力。枕梁下盖板的最大应力为301MPa,在心盘边缘处。枕梁腹电动平车板的最大应力,位置在腹板加强环的外侧。变形与刚度分析钢包车大底架在垂直静载荷作用下(第三工况)的结构整体变形,中央截面最大垂向挠度为出现在钢包车大底架中央隔板附近处。
  根据《铁道车辆强度设计及试验鉴定规范》规定,以结构最大垂直挠度与钢包车大底架两个心盘中心之距s的比值作为钢包车大底架电动平车的挠跨比,来评定其垂直弯曲刚度。结论在垂直总载荷 纵向压缩工况下,侧梁的最大应力为小于许用应力。枕梁最大应力小于许用应力,满足刚度要求。

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