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导轨式胶轮电车单元式铰接车体固定铰的静强度分析

汇报人：

2024-01-22

目录

contents

引言

导轨式胶轮电车单元式铰接车体概述

静强度分析理论与方法

导轨式胶轮电车单元式铰接车体固定铰静强度分析

固定铰静强度影响因素研究

固定铰优化设计及实验验证

结论与展望

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引言

城市轨道交通的快速发展对车辆性能提出更高要求，其中车体强度是保证车辆安全运行的关键因素之一。

导轨式胶轮电车作为一种新型城市轨道交通工具，具有独特的运行方式和结构特点，其车体固定铰的静强度分析对于确保车辆安全运行具有重要意义。

通过研究导轨式胶轮电车单元式铰接车体固定铰的静强度，可以为该类车辆的设计、制造和运营提供理论支持和技术指导，有助于提高车辆的安全性和可靠性。

未来，随着计算机仿真技术的不断发展和完善，数值模拟方法将在车体强度分析中发挥越来越重要的作用。同时，实验验证仍然是不可或缺的研究手段，将为理论研究提供有力支撑。

国内外学者在轨道交通车辆车体强度分析方面开展了大量研究工作，取得了显著成果。

目前，针对导轨式胶轮电车车体固定铰的静强度研究相对较少，缺乏系统性的理论分析和实验研究。

研究内容

本文以导轨式胶轮电车单元式铰接车体固定铰为研究对象，采用数值模拟和实验验证相结合的方法，对其静强度进行深入分析。具体内容包括建立车体固定铰的三维实体模型、施加约束和载荷、进行有限元分析和后处理、设计并搭建实验平台、开展静载实验等。

研究方法

本文采用有限元法进行数值模拟分析。首先建立车体固定铰的三维实体模型，并对其进行网格划分；然后施加约束和载荷条件，模拟实际工况下的受力情况；接着利用有限元软件进行求解计算，得到应力、应变等结果数据；最后对结果数据进行后处理和分析，评估车体固定铰的静强度性能。同时，为了验证数值模拟结果的准确性和可靠性，本文还设计并搭建了实验平台，开展了相应的静载实验。

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导轨式胶轮电车单元式铰接车体概述

它采用橡胶轮胎在特制的导轨上行驶，通过电机驱动实现牵引和制动。

导轨式胶轮电车通常用于城市轨道交通的支线或接驳线，也可应用于景区、机场等特定场所。

导轨式胶轮电车是一种新型的城市轨道交通工具，具有节能环保、运行平稳、噪音低等优点。

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固定铰是连接相邻单元车体的关键部件，承受着车体的重量、牵引力和制动力等复杂载荷。

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它具有足够的强度和刚度，以保证车体的稳定性和安全性。

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固定铰的设计需要考虑多种因素，如载荷分布、疲劳寿命、制造工艺等，以确保其可靠性和经济性。

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静强度分析理论与方法

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破坏

指结构在静载荷作用下，发生塑性变形、断裂等现象，导致结构失去承载能力。

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静强度

指结构在静载荷作用下的抵抗破坏的能力，通常通过应力、应变等参数来衡量。

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静载荷

指作用在结构上，不随时间变化的载荷，如重力、惯性力等。

一种数值分析方法，通过将连续体离散化为有限个单元，对每个单元进行分析，再组合得到整体结构的分析结果。

有限元法

根据结构的几何形状、材料属性等建立有限元模型，包括网格划分、边界条件设置等。

建模

对有限元模型施加静载荷，通过求解得到结构的应力、应变等静强度参数。

分析

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通过比较结构实际应力与许用应力的大小来评价结构的静强度，若实际应力小于许用应力，则结构满足静强度要求。

许用应力法

通过逐渐增加载荷，观察结构的变形和破坏情况，确定结构的极限载荷，以此评价结构的静强度。

极限载荷法

对于承受交变载荷的结构，需要考虑疲劳破坏的可能性，通过疲劳试验或疲劳分析方法进行评价。

疲劳强度评价

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导轨式胶轮电车单元式铰接车体固定铰静强度分析

选择适当的单元类型

针对铰接结构的特性，选择适合的有限元单元类型，如壳单元或实体单元。

建立几何模型

根据铰接结构的实际尺寸和形状，建立精确的几何模型。

划分网格

对几何模型进行网格划分，确保网格质量和密度满足分析要求。

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固定铰静强度影响因素研究

材料屈服强度

固定铰的材料应具有足够的屈服强度，以承受车辆运行过程中的各种载荷。

材料韧性

良好的韧性有助于固定铰在受到冲击载荷时吸收能量，降低断裂风险。

疲劳性能

固定铰在长期使用过程中会受到循环载荷作用，因此材料应具有良好的疲劳性能，以防止疲劳断裂。

固定铰与车体的连接方式对其静强度也有重要影响。采用高强度螺栓连接或焊接连接等方式，可以确保固定铰与车体之间的可靠连接，提高整体静强度。

连接方式

铰接角度的大小直接影响固定铰的受力情况，过大或过小的铰接角度都可能导致应力集中，降低静强度。

铰接角度

合理的截面形状和尺寸能够保证固定铰在承受载荷时具有足够的刚度和稳定性，从而提高静强度。

截面形状与尺寸

通过合理的热处理工艺，可以改善材料的力学性能和加工性能，从而提高固定铰的静强度。

热处理工