许彦强,肖守讷
(1 中国南车集团 南京浦镇车辆有限公司,江苏南京210031;2 西南交通大学牵引动力国家重点实验室,四川成都610031)
铁路客车车体一般是比较复杂的大型空间焊接结构,铁路运输速度的提高 ,让车辆结构的安全性和可靠性成为车辆研究的关键课题之一[1]。随着有限元方法的逐步完善和计算机硬件水平的飞速提高,传统的铁路客车车体设计方式已经逐渐消逝,而利用CAE技术结合有限元方法对车辆产品的功能、性能与安全可靠性进行计算、优化设计,成为当今铁路车辆设计的主流方法。
该车为米轨车辆,整体为无中梁整体承载薄壁筒型结构,车体断面以及车长、车高均比国内准轨车辆小,地板为低地板,侧墙采用平板结构。为满足国外客户严格的质量要求,该车在满足强度要求的同时还必须兼顾轻量化,且因整体断面变小,所以在车体整体刚度以及车体自振频率的保证方面都增加了设计难度。车体钢结构设计采用标准:TB/T 1335-1996《铁道车辆强度设计及试验鉴定规范》。另外,该车的设计还需要满足运输以及带转向架吊装的要求,故车体部分位置的强度必须达到吊装时的工况要求。
该车的车体结构由底架、侧墙、车顶、端墙、司机室几部分组成,车体结构除底架波纹板、车顶顶板和侧墙蒙皮采用05CuPCrNi材料之外,其他主要结果均采用09CuPCrNi-A、Q345-B及 Q235-A 材料。所有结构均采用焊接组装,主要的焊接形式为搭接焊、对接焊、塞焊和角焊。……