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      列車編組型式100%低地板輕軌列車單元通常采用5模塊編組， 整個列車單元由兩個動車模塊、兩個懸浮車體模塊和一個中間車體模塊組成，如圖所示，對其進行有限元分析介紹。
      車體各模塊之間的鉸接有3種型式：固定鉸、彈  性鉸和自由鉸，如圖所示。通常相鄰車體的下鉸都采用固定鉸連接，固定鉸能繞3個方向旋轉，但限制3個方向的平動，固定鉸承受了車體的垂向力，傳遞大部分的縱向力和橫向力。相鄰車體的上鉸一般采用彈性鉸連接，彈性鉸僅能繞垂直軸旋轉，彈性鉸承受縱向力和橫向力。固定鉸和彈性鉸聯合使用，限制了相鄰車體間的浮沉運動和側滾運動，使得相鄰車輛僅存在相對搖頭的自由度。為了保證整列車能適應上下坡道，在一個懸浮車體和中間車體之間的上鉸采用自由鉸連接，自由鉸不限制相鄰車體之間的垂向、縱向平動和三向轉動，僅限制橫向的平動，它也不承受垂向力和縱向力，僅承受橫向力，自由鉸主要用于限  制車體之間的相對側滾。
      根據連接鉸的受力特點建立各車體的靜平衡方程，求解方程組得到各連接鉸的靜態載荷。固定鉸所受到的最大垂向靜載荷為FZZ  或FZs，由垂向靜載荷引起的固定鉸所受到的最大縱向靜載荷為FX 或FX4。由垂向靜載荷引起的最大縱向靜載荷總是使固定鉸受拉，彈性鉸受壓。
      根據IN 12663-2000《鐵路車輛車體的結構要求》規范，軌道交通車輛分為貨車和客車兩大類，客車又分為5類，輕軌車輛屬于P4類。IN 12663規范制定了兩種載荷，分別用于車體的靜強度和疲勞強度評定。(1)靜強度載荷 (a)縱向載荷作用在車鉤上的縱向壓縮載荷:P4類車輛為400 kN。作用在車鉤上的縱向拉伸載荷:P4類的車輛  為零。 (b)垂向載荷  除考核縱向載荷和垂向載荷單獨作用的情況，還  應考核兩者的載荷組合，(2)疲勞載荷  當要求車體具有無限壽命時，IN12663規定疲勞載荷的動荷系數。
計算載荷 對于懸浮車體F:和中間車體TP的固定鉸，其所  承受的最大縱向載荷等于車輛的壓縮載荷。對于懸浮車體和動車車體之間的固定鉸，假設壓縮載荷作用在車輛質心，其所承受的最大縱向載荷按照其安裝位置與車體的質心高度分配。對于彈性鉸、固定鉸和自由鉸，同樣假設橫向載荷作用在車輛質心，其所承受的最大橫向載荷按照其安裝位置與車體的質心高度分配。根據車體連接鉸的載荷分布，取固定鉸上最大的垂向載荷和縱向載荷為計算載荷，這樣計算是偏于安全的，則固定鉸的強度計算載荷如表所示。(2)計算模型 固定鉸下鉸采用實體元進行離散，由于固定鉸下鉸與車體采用螺栓連接，因此約束施加在安裝螺栓孔和安裝底板部位。縱向和橫向載荷施加在固定鉸下鉸的鉸接孔內壁，根據載荷方向作用在孔的半邊；垂向  載荷則施加在銷軸孔上表面。固定鉸下鉸采用鑄鋼40Mn2，材料的屈服極限不小于400 MPa，彈性極限不小于600 MPa。(3)靜強度計算結果，給了各種靜強度載荷工況下，固定鉸下鉸Von Mises應力的最大值。在單獨縱向載荷作用下，中央短筋上表面的應力最大。在單獨垂向最大載荷作用下，下表面工藝孔尖角處的應力最大。在靜載荷的各種工況下，固定鉸下鉸的安全系數都大于1。


                                                                                  專業從事機械產品設計│有限元分析│強度分析│結構優化│技術服務與解決方案
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