基于有限元法的crh_2型动车组车体结构疲劳寿命研究

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1、Ｕ２７１．９１公开中图分类号：密级；ＵＤＣ：本校编号：菊Ｗ义遠乂華硕±学位论文基于有限元法的ＣＲＨ２型动车论文题目组车体结构疲劳寿命研究高晓玲０２１２３５１研究生姓名；学号；学校指导教师姓名：李刚职称：教授工工程．学硕壬专业车摘申请学位等级：２０１５？０４论文答辩２０１５．０６．１０论文提交日期：日期：独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别

2、加Ｊｉｌ标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研｛究成果，也不包含获得兰州々通大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名■签字日期：是：月曰＼）＾／／店学位论文版权使巧授权书本学位论文作者完全了解兰州巧通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权兰州交通大学可Ｗ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库迸行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编Ｗ共

3、查阅和借阅。同意学校向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：向声秦导师签名：＾签字曰期５年月曰签字曰期；多月／曰如｜／＿＾／｜＾硕士学位论文基于有限元法的CRH2型动车组车体结构疲劳寿命研究ResearchontheFatigueLifeofCarBodyStructureforCRH2EMUBasedonFEM作者姓名：高晓玲学科、专业：车辆工程研究方向：车辆装备自动化与监控技术学号：0212351指导教师：李

4、刚完成日期：2015.4兰州交通大学LanzhouJiaotongUniversity基于有限元法的CRH2型动车组车体结构疲劳寿命研究摘要本论文针对CRH2型动车组研究其车体的结构、建模方法、静强度及疲劳寿命，并建立了论文所需要的车体有限元模型。查询书籍和文献得到国内外有关车体强度计算标准，通过对比获得能够运用在CRH2型动车组的强度分析的标准，并采用有限元方法分析车体强度；然后通过ANSYSWorkBench对车体进行疲劳寿命估算。首先，对有限元软件要有一定的了解，再通过现有车体模型对车体进行建

5、模。中性面法和截面等效法是目前可行的建模方法，大量试算和研究表明，截面等效法比中性面法不仅能保证计算强度，而且能得到更为简化的模型并且有限元网格质量要更好。因此采用截面等效法对车体进行建模，为以后的有限元分析计算提供更为容易的车体几何模型。其次，通过查询书籍和文献得到欧洲车体设计标准EN12663、日本铁道车辆客车车体设计通则JISE7106以及我国TB/T1335和《200km/h及以上速度级铁道车辆强度设计及试验鉴定暂行规定》。然后对三种标准分别在垂向载荷、纵向载荷和叠加载荷进行分析，比较利弊本

6、文决定运用EN12663标准来对此型动车组铝合金车体进行强度计算和设计校核。通过运用有限元软件ANSYSWorkbench（结构静力学模块）对此铝合金动车组车体进行强度和刚度分析，我们可以得出载荷工况下车体结构的最大等效应力小于该材料的许用应力，因此静强度达到设计要求；刚度校核则要求车体底架结构变形小于许用值；再从模态分析以及瞬态动力学的基本理论出发，通过提取车体11阶自由模态进行分析，得到各阶模态下车体的振型图以及在该模态作用下车体最容易发生变形的部位，得出一阶弯曲固有频率，再与规定值对比，得出车

7、体一阶弯曲固有频率不低于规定值的要求。最后，在了解疲劳寿命基本意义的基础上，对车体疲劳寿命进行估算研究，根据ORE报告，可以绘制出车体各选定部位的修正Goodman疲劳极限图，从而达到疲劳强度设计要求。再通过结合材料的S-N曲线，在有限元软件ANSYSWorkBench中，分析车体结构疲劳寿命，结果显示，车体满足疲劳寿命要求。关键词：CRH2动车组车体；建模方法；有限元法；强度分析；模态分析；疲劳寿命论文类型：应用研究II--兰州交通大学硕士学位论文AbstractThethesisresearch

8、esonthestructure,modelingmethod,bodystaticstrengthandFatiguelifemeetingtheproblemofCRH2EMU.Thefiniteelementmodelofthebodyneedsisestablished.Throughqueryingbooksanddocuments,Igotthecalculationstandardofdomesticandforeignbodystrength.AndI