基于有限元的動(dòng)車裙板強(qiáng)度分析

任萬躍 姚騰達(dá) 劉 寧 相貝貝

(中車株洲電力機(jī)車有限公司工業(yè)設(shè)計(jì)研究所 湖南 株洲 412001)

0 引言

車外裙板在動(dòng)車中的應(yīng)用越來越廣泛，裙板位于車輛頂部和底部，主要用于保護(hù)車底車頂設(shè)備、改善空氣動(dòng)力學(xué)、減小設(shè)備噪聲輻射以及滿足外觀美觀功能。由于車輛運(yùn)行速度快，對(duì)裙板提出了更高的要求，不僅要有足夠的強(qiáng)度，還應(yīng)具備高可靠性，同時(shí)還要操作便捷和維護(hù)簡(jiǎn)單[1]。本文旨在對(duì)動(dòng)車裙板和安裝進(jìn)行設(shè)計(jì)分析，提高裙板質(zhì)量及安全，保障車輛運(yùn)行安全。

1 裙板功能

1.1 裙板簡(jiǎn)介

由于車輛的運(yùn)行速度提高，空氣阻力加大，能耗隨之加大，對(duì)車上及車下設(shè)備保護(hù)的要求變得更高。裙板通常安裝在車輛的下方，裙板有三大分類：轉(zhuǎn)向架裙板、中間裙板、端部裙板等，三種結(jié)構(gòu)形式的裙板，起到保護(hù)車下設(shè)備、導(dǎo)流通風(fēng)及保持通風(fēng)質(zhì)量的作用。同時(shí)可以改善空氣動(dòng)力學(xué)，增加美觀性[2]。

1.2 裙板設(shè)計(jì)特點(diǎn)分析

動(dòng)車裙板安裝在車下，主要起到保護(hù)車下設(shè)備作用，同時(shí)要易于車輛檢修，基于此做如下設(shè)計(jì)[3]。

設(shè)計(jì)方案：整個(gè)裙板結(jié)構(gòu)是由裙板、裙板安裝座、L吊板、安全吊繩、壓縮式方孔鎖、裙板撐桿組成。裙板與裙板之間的間隙為6 mm，不同的裙板之間有裙板共用一個(gè)裙板安裝座，保證連接處安全可靠。裙板安裝座靠螺栓及鎖緊螺母連接緊固到車體上，裙板和安裝座之間是由緊固插銷連接，便于裙板的上下翻動(dòng)，易于維修(見圖1)。

設(shè)計(jì)特點(diǎn)：采用了輕量化、美觀性的設(shè)計(jì)，裙板材料主要由鋁合金材料焊接而成，這種材料密度小，同時(shí)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度高，滿足結(jié)構(gòu)的輕量化要求以及美觀性能。……