碳纤维复合材料车体结构强度仿真分析与结构优化

利用子模型和结构优化技术相结合的方法,对碳纤维复合材料司机室的地铁车体结构进行强度研究.基于复合材料力学特点,建立地铁车车体有限元模型;在EN12663-2010标准中静态载荷作用下,对其车体结构进行静强度有限元分析,运用Tsai-Wu失效准则对碳纤维复合材料司机室进行评价,找出其薄弱部位出现在司机室骨架上,并提出改进方案;最后,以铺层厚度和角度为设计变量,以Tsai-Wu失效因子小于0.9为约束,以CFRP质量最小为目标,对司机室骨架进行结构优化,优化后Tsai-Wu失效因子为0.897,骨架减重33%.

磁悬浮列车碳纤维复合材料车体接地系统设计

接地系统是影响磁悬浮列车运营安全的重要因素,磁悬浮列车的车体构造、轨道结构和受流方式与其他轮轨交通方式明显不同,因此接地设计需特殊考虑。同时,随着轻量化的碳纤维复合材料在磁悬浮车体上的应用,该车体变为不良导体,无法通过车体将需要接地的设备接入大地,从而使接地系统成为碳纤维车体设计中的一个难题。基于此,该文分析碳纤维复合材料结构对车体接地回路的影响,在介绍磁悬浮列车主要接地技术分类后,针对碳纤维复合材料的车体结构,提出一套接地系统设计思路。后续在理论分析的基础上用Maxwell仿真软件搭建接地回路模型,仿真计算出车体接地回路电阻,最后分析接地回路中故障电流的分布以此评估接地系统的有效性。