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       與上翼板接觸靠近排障器中部的兩塊縱筋板以及排障器下部橫筋板的中部位置有限元分析后應力比較大，因此，加厚兩塊縱筋板，使其變成12 mm厚，同時在下部橫筋板的中部焊接一塊補強板，為了增加斜撐管的強度，增加了一個封板和一個筋板。
       改進后排障器約束和加載方式與改進前相同，圖為改進后結構中心負載140 kN時Top而Von Miser應力云圖，圖為改進后結構中心負載140 kN時Bottom而Von Miser應力云圖。從分析結果可知，改進后排障器Top而和Bottom而的最大應力分別為255.986 MPa和265.007 MPa，排障器最大應力位置處在與上翼板接觸靠近排障器中部的兩塊縱筋板的母材區域，此區域的制造材料為12 mm低溫容器板16MnDR，其最小安全系數為315/265.007=1.189>1.15；排障器焊縫區域Top而和Bottom而最大Von Miser應力分別為202.377 MPa和204.401 MPa，其最小安全系數為286/204.401=1.399>1.15。因此，改進后排障器的結構強度比改進前的結構強度好，而且改進后排障器結構滿足強度要求。
       為了驗證有限元仿真分析結果的可靠性，本研究對有限元仿真分析結果與試驗結果進行了對比分析。排障器的試驗結果在鐵道部產品質量監督檢驗中心的200 km車體靜強度檢驗報告之中。有限元仿真分析結果取點的位置及數值如圖所示，有限元仿真分析結果與試驗結果對比如表所示。通過表可知，有限元仿真分析結果與試驗結果相差不大，在一個可以接受的誤差范圍內，因此，排障器的有限元仿真分析結果是可靠的，排障器的設計改進方案是合理的。
       本研究對排障器結構進行了強度分析，得出了原結構的薄弱位置，提出設計改進方案并進行強度分析，最后將仿真分析結果與試驗結果進行對比分析，驗證了仿真分析結果的可靠性以及改進方案的結構合理性。運用仿真分析來驗證結構設計的合理性在現代設計過程中經常用到，它不僅可以提高設計效率和設計質量，而且也能降低設計成本，同時排障器的改進方案對其它車型的排障器設計具有一定的指導意義。
 

                                                                                  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
                                                                                                                                                      杭州那泰科技有限公司
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