輕量化客室車座椅結(jié)構(gòu)強度的計算機輔助分析.pdf

1、中國經(jīng)濟的迅猛發(fā)展,帶來城市中交通運輸需求的情形也日漸嚴(yán)峻。因此,交通運輸?shù)氖芟藓艽蟪潭壬弦种屏顺鞘械陌l(fā)展,地鐵作為交通運輸?shù)囊环N方式,因其零污染、運輸量大、速度快捷、極大程度的節(jié)省地上空間,可以在很大程度上緩解道路交通運輸?shù)膲毫?在已建成地鐵的城市,越來越多的人選擇使用地鐵作為出行的主要方式。然而如何才能有效的降低地鐵的建設(shè),運營成本、節(jié)省預(yù)算也就更加重要。因此,對地鐵車輛的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化十分必要,客室車座椅作為地鐵車輛重要的一部分,對

2、座椅結(jié)構(gòu)進(jìn)行輕量化設(shè)計可以顯著降低地鐵車輛對原材料消耗和車輛的制造成本。但客室車座椅的輕量化必須在保證座椅的穩(wěn)定性、剛度、強度等滿足地鐵列車運行要求的基本性能的前提下展開的。
　　本文應(yīng)生產(chǎn)廠家的要求對地鐵車輛中懸掛式縱向布置的6人客室車座椅輕量化展開研究,并設(shè)計出了兩根支架支撐的客室車座椅結(jié)構(gòu),利用ANSYS Workbench有限元計算軟件建立地鐵車輛座椅輕量化前后座椅的有限元模型,即對已投入使用的地鐵車輛車體與三根支架支撐的

3、客室車座椅結(jié)構(gòu)的有限元模型和所設(shè)計的車體與兩根支架支撐的客室車座椅結(jié)構(gòu)的有限元模型,找到輕量化設(shè)計前后客室車座椅受力的薄弱環(huán)節(jié),并計算有限元軟件分析出地鐵車座椅結(jié)構(gòu)薄弱區(qū)域的性能是否能夠滿足地鐵車輛運行時的要求。由于ANSYS有限元軟件分析出的結(jié)果是對實際地鐵車座椅結(jié)構(gòu)簡化處理后的結(jié)果,因此,我們利用軟件分析的結(jié)果只能作為指導(dǎo),其分析結(jié)果的準(zhǔn)確性仍然需要進(jìn)一步的驗證,本文通過對十種工況下的客室車座椅模仿其實際運營的情況進(jìn)行了靜載測試,以

4、此來驗證有限元分析的到的結(jié)果的合理性。最后找到客室車座椅實際受力較大的點后,在座椅的相應(yīng)位置粘貼應(yīng)變片,在模仿地鐵實際運營時客室車座椅的情況下,模仿不同人不同時段使用座椅的情況,通過PLC編程控制座椅受沖擊的狀況,利用Labview編程實現(xiàn)實時采集、監(jiān)測120萬次座椅的受力情況,得到客室車座椅輕量化前后座椅產(chǎn)生的位移形變狀況,并對輕量化前后的情況作出了對比分析。實驗證實,輕量化后的客室車座椅在使用安全期限內(nèi)各部件完好,座椅所產(chǎn)生的位移形