底架承载式机车车体刚度性能研究

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3、２０１５西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于１．保密口，在年解密后适用本授权书；２．不保密［＾，使用本授权书。“’’（请在以上方框内打＞／）学位论文作者签名：指导老师签名：日期：ＩＸ乂〉日期：Ｉ西南交通大学硕士学位论文主要

4、工作（贡献）声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：（１）基于车体三维模型，提取截面参数，获得车体刚度分布情况。将车体等效成简支梁，车体载荷根据实际分布情况等效成集中载荷和均布载荷，并釆用等效刚度法计算车体的等效惯性矩，，，获得底架中梁烧度应用ＡＮＳＹＳ软件对有限元模型进行计算结果表明：解析解的计算误差在工程应用的许可范围内，等效刚度法可以应用于车体结构设计初期阶段的刚度预测和评估；（２）通过分析确定中梁在底架刚度中的重要性，建立了中梁的烧度积分方程，应用Ｍａｔｌａｂ软件编程实现对中梁晓度的精确计算。以最大截面

5、高度、变截面起点、变截面跨度为三个基本变量，对中梁刚度进行优化设计，并通过有限元计算对比验证。结果表明：柴油发电机组作用下的中梁刚度优化设计对整个底架的刚度性能优化贡献度很大；最大截面高度对中梁晓度值变化的影响最大，变截面起点次之，变截面跨度最小；在满足刚度的要求下，根据对中梁重量的影响，首先应该选用较大的最大截面高度，其，最后选择适宜的跨度值次选用最小的变截面起点值；３一（）通过等效车体模型，获得基于烧度的阶弯曲固有频率计算公式与修正公式，分析其频率计算误差，并用俄罗斯规范中的初步计算公式进行对比验证，结果表明：修

6、正后的公式计算误差减小１．９７％，修正效果明显；（４）根据标准和计算任务要求确定１２个载荷工况，对中梁优化后的车体模型进行静强度和模态计算，计算结果均满足要求。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研宄做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明。一切法律责任将由本人承担本人完全了解违反上述声明所引起的。学位论文作者签名－：ｆｆｌｉｉｆｌ日期：Ｔ，ｐＩ西南交通大学硕士研究生学位论

7、文第Ｉ页摘要高速重载已经成为当前铁路建设的重要发展方向。对于底架承载式机车而言，应该在保证车体的强度和刚度满足标准要求的前提下，尽可能平衡结构设计与重量、强度和刚度之间的关系，设计出最优的承载式底架结构。目前，国内外诸多学者已经在这方面展开了研宄，，，但大都是基于有限元模型进行计算分析属于后期刚度评价工作无法在设计初期阶段对车体刚度有准确的认知。因此，如何在设计初期阶段加强对车体刚度特性的控制，设计出刚度合理的机车车体具有重要的工程意义。一车体刚度的两个主要评价参数为底架中梁挠度和阶垂弯频率。刚度不足容易导致、

8、，，车体门窗变形过大振动频率较低等现象情况严重时会导致中梁塌腰发生重大事故；刚度过大意味着车体用材增多，列车重量增加，