手機直線：
咨詢熱線：0571-56211150
中國南車集團株洲車輛為廠適應市場需求，研制了108t通用重載敞車。該車牽引5000t只需36輛車，牽引10000t只需72輛車，在不需要加長站臺的情況下，增加了列車載重。
為了驗證108t通用敞車是否滿足設計要求，中南大學高速列車研究中心利用大型通用軟件ANSYS對該車車體進行了靜強度有限元分析，計算結果表明，車體強度、剛度達到了設計要求。
該車車體為無下側梁的整體承載結構，主要由底架、側墻、端墻、側開門和下側門等組成。底架由中梁、枕梁、大橫梁、小橫梁、端梁及鋼地板等組焊而成。側墻由側墻板、上側梁、大側柱、小側柱、側墻橫帶、側墻端部橫帶、斜坡板等組成。端墻由端墻板、上端梁、端墻橫帶、角柱等組成。車體每側各設有2個側開門、6個下側門。門孔尺寸分別為1836mmx1620mm和1250mmx954mm。模型的簡化必須以能真實反映車體結構的主要力學特性為前提，這就要求每個單元與對應的實際結構之間幾何類型一致，而且要求單元傳遞運動的力學特性相一致。根據這一要求，采用CAD軟件建立車體模型，對于過小圓角，以及非主要承載部件進行了簡化，然后導入ANSYS離散后形成有限元模型。另外由于該車車體結構對于其縱向中央截面對稱，利用結構的對稱性準則，靜態分析時取其1/2結構模型，在對稱面上施加對稱約束。
敞車底板、側墻及端墻均為承受法向載荷的薄板構件，車體各部分立柱和梁件是由薄板對焊起來的箱形結構，因此采用Shell63彈性殼單元來離散。Shell63殼單元為4節點空間四變形結構，每個節點具有6個自由度，沿節點坐標系X,Y,Z方向的平動和沿節點坐標系X,Y,Z軸的轉動，既具有彎曲能力又具有膜力，可以承受平面內載荷和法向載荷。按照車體實際尺寸給各單元賦予不同厚度后，可以較準確地模擬車體實際結構。模型離散后，共有節點51120個；單元：52795個。
由于結構為1/2模型，因此在對稱面上施加對稱約束。
108t敞車為3支點結構，一位心盤、二位旁承及三位旁承處為車體垂向承載位置，為準確模擬轉向架剛度，避免人為造成應力集中，在承載位置建立Matrix27彈性單元，剛度值取轉向架實際剛度。
為了確保車體結構的可靠性，下面分別按文獻2種標準進行分析、考核。
1)按AARM-1001-97第IV章《設計》規定，基本載荷如下：
(1)自重：20t=196.2kN
(2)載重：108t=1059.5kN
(3)牽引載荷(拉)：350000磅=1558.8kN
(4)牽引載荷(壓)：350000磅=1558.8kN
(5)車端壓縮載荷：1000000磅=4453.7kN
(6)沖擊載荷：1250000磅=5567.2kN
(7)端墻縱向力：832.8kN
(8)橫向力：1.39N/mm
橫向力在垂向的分布是從地板面高度上的最大值均勻地減小至貨物頂面的零。
2)按TB/T1335規范，基本載荷如下：
垂向靜載荷：1256kN。
其中車體自重用材料比重按體積力計入，其余為垂向均布載荷。
縱向壓縮載荷：在后從板座作用2500kN的縱向壓縮載荷(工況一)。
在后從板座作用2800kN的縱向壓縮載荷(工況二)。
縱向拉伸載荷：在前從板座縱向作用2250kN的拉伸載荷。
扭轉載荷：在車體兩對角旁承位置處作用40kN.m的扭轉載荷。
專業從事機械產品設計│有限元分析│CAE分析│結構優化│技術服務與解決方案
杭州那泰科技有限公司
本文出自杭州那泰科技有限公司www.zhaojia007.cn，轉載請注明出處和相關鏈接！