钢铝混合车体铆接结构有限元建模方法研究

为建立一种适用于钢铝混合车体铆接结构的简化有限元模型,基于ANSYS平台,采用壳单元与MPC184刚性梁单元在3种不同的复杂程度下分别建立了双排单搭板铆接结构和双排双搭板铆接结构的简化有限元分析模型,并与全实体有限元模型进行了比较分析。在此基础上提出了铆接结构采用壳单元与MPC184刚性梁单元进行离散化的工程方法,并将其成功运用于某钢铝混合车体强度分析中。研究表明:采用该方法对铆接结构进行离散化时,在距离铆钉距离大于10倍的铆钉名义直径区域,铆接结构的von_Mises应力计算相对误差在5%以下,且随着距离的增加逐渐减小;在对大型铆接结构进行强度分析时,综合采用该方法与子模型技术在保证其计算精度的前提下提高了计算效率。

钢-铝混合客车车体关键承载部件铆接数量及尺寸优化

采用有限元分析与结构优化技术研究钢-铝混合客车车体关键承载部件铆接数量及尺寸优化问题.首先,建立某钢-铝混合地铁车体有限元模型,依据BS EN12663-2010标准中的关键静态载荷,分析与确定车体枕梁和缓冲梁及其铆接联结的传力特征;接着,分别建立枕梁与缓冲梁优化模型,利用变密度法分别对它们与车体边梁的铆接数量进行布局优化,并在此基础上进一步对铆钉尺寸进行优化设计.优化后枕梁与缓冲梁的铆接数量均减少大于30%,同时二者铆钉的公称直径最大降低了54%;最后,综合考虑制造工艺和铆钉参数等方面因素,对优化结果进行修正并将其应用到整车车体模型中,计算结果表明:车体强度满足设计要求,缓冲梁铆钉优化前后的最大剪切力变化为5.31%.

100%低地板钢铝混合铆接车体疲劳强度评估

以某五模块100%低地板钢铝混合铆接车体为研究对象,基于HyperMesh14.0软件平台,建立五模块车体整车有限元模型。采用三维梁单元耦合节点自由度的方式对铰接器进行简化模拟,实现不同车体之间的连接。采用CERIG刚性单元对铆钉连接进行简化模拟,实现钢结构与铝合金结构之间的连接。根据VDV152标准制定车体疲劳强度分析载荷工况,采用ERRI B12/RP17报告给出的疲劳强度评估方法对车体结构疲劳强度进行评估。计算结果表明:五模块车体结构疲劳强度满足设计要求。

钢铝混合地铁车辆静强度分析及试验验证

依据钢铝混合地铁车辆结构传力特点,创建了钢铝混合地铁车辆结构性能有限元模型。以某钢铝混合地铁列车的头车为研究对象,根据EN 12663—2010标准,对车体刚度、静强度进行仿真分析。介绍了车体静强度试验情况,并将试验结果与有限元计算结果进行对比分析,结果表明,列车结构测点的测试值与计算值的变化趋势一致,相对误差最大值在13%之内。