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挤压铝型材车体横断面正向设计方法研究
| 论文题名： | 挤压铝型材车体横断面正向设计方法研究 |
| 关键词： | 列车;车体断面;正向设计;挤压铝型材 |
| 摘要： | 车体刚度是车辆设计中一项重要的性能指标，与列车的运行安全性和乘坐舒适性息息相关。在挤压铝型材车体设计中，车体截面是后续设计的基础，截面刚度大小直接决定着整个车体的刚度情况。目前，关于挤压铝型材车体断面型腔设计的研究很不充分，对车体横断面进行正向设计具有重要的工程指导意义和理论价值。 论文首先介绍了研究的背景和意义，分析了国内外研究现状，综述了当前车体断面轮廓设计以及车体断面型腔设计的类别和方法，并对研究思路和创新点进行了说明。随后，阐述了挤压铝型材车体的发展历史及材料优势，对正向设计和逆向设计的发展应用情况进行了分析。最后，对车体横断面设计方法进行了详细介绍。车体断面设计分三步展开:第一步，求解车体内外轮廓线，根据已知的车辆限界，依照CJJ96-2003《地铁限界标准》计算车体偏移量，反求出车体外轮廓线上关键点坐标值，并对限界计算中的参数进行灵敏度计算分析。在观察现有挤压铝型材车体内外轮廓线关系的基础上，总结车体各部位内外轮廓线间几何关系规律，从而进行车体内轮廓线求解;第二步，车体横断面筋板布置设计，以车体蒙皮厚度、筋板厚度、筋板与蒙皮间角度等为变量计算出不同情况下的车体断面筋板布置方案，获得代表筋板位置的关键点坐标值;第三步，对Hypermesh进行二次开发，实现车体横断面参数化建模并提取截面参数，从而计算出车体截面刚度值。计算某型动车组截面惯性矩与截面面积比值，与本文车体横断面筋板布置方案计算结果做对比，证明该方法的有效性。 在MATLAB中进行车体横断面轮廓线和车体断面筋板布置设计，其中输入输出量皆为关键点坐标值，计算公式中用到的参数以变量的形式表示。本文选择以某型动车组参数为默认值，设计人员可根据需要对参数进行更改。对Hypermesh进行二次开发实现车体横断面参数化建模并提取截面参数。本研究采用正向设计方法以车体截面刚度性能为导向、截面质量为约束、车辆参数为驱动、筋板厚度和角度为依据进行参数化设计，避免错误设计、重复设计，减少工程更改的迭代，有效缩短产品的研发周期，降低产品的研制成本。 |
| 作者： | 邹晓宇 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 肖守讷 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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