【摘 要】
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在城市轨道交通系统中,跨座式单轨交通系统作为一种短距离和中小客流量的轨道交通系统,占有越来越重要的地位,因此对跨座式单轨交通车辆车体结构进行疲劳和强度、刚度、模态
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在城市轨道交通系统中,跨座式单轨交通系统作为一种短距离和中小客流量的轨道交通系统,占有越来越重要的地位,因此对跨座式单轨交通车辆车体结构进行疲劳和强度、刚度、模态分析研究非常必要。本文在国内首次以重庆轻轨三号线跨座式单轨车辆车体为研究对象,建立了车体几何模型;在分析其铝合金车体结构特点的基础上,采用板壳单元,建立了跨座式单轨车辆车体结构分析的有限元模型;根据该车使用情况,进行了五种计算工况(垂向弯曲工况、起动工况、制动工况、扭转工况和吊装工况)下的车体载荷研究与计算。在上述基础上,进行了五种工况下的强度和刚度分析,得到了车体骨架的应力分布和刚度状况,为该车的进一步结构改进提供数据支持。为掌握车体的动态性能,对车体结构进行了模态分析,得到车体的前50阶固有频率,并对低阶固有模态振型进行了约束模态分析,确定了车体结构的固有频率和模态振型。本文提出了一种将多体动力学仿真和有限元法相结合进行疲劳寿命分析的方法,并以跨座式单轨车辆车体结构为研究对象进行了疲劳寿命分析。利用多体动力学仿真结果获得车体结构的动载荷历程,基于动应力历程,结合应力应变分析和Palmigren-Miner损伤理论,利用相关软件对车体结构进行疲劳寿命分析,得到车体结构的疲劳寿命分布,找出车体结构的薄弱位置,并进行了结构改进尝试。
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