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原文传递中低速磁浮列车车体轻量化设计

论文题名：	中低速磁浮列车车体轻量化设计
关键词：	模块化设计;有限元分析;磁浮列车;车体轻量化;载荷分布
摘要：	随着城市化的迅猛发展，城市轨道交通形式呈现多样化的趋势，中低速磁浮列车作为一种具有安全性好、振动噪声小、运营维护成本低、转弯半径小、爬坡能力强、地形环境适应能力强等诸多优势的新型交通形式，能够很好地适应不同城市的地理人文环境，将逐渐成为未来城市轨道交通和市域轨道交通的选择。　　本文针对全新设计的时速160km/h三悬浮架悬浮系统的中低速磁浮列车进行了车体设计工作，介绍了三悬浮架结构的中低速磁浮列车运行原理和结构，指出其特点对车体设计工作的影响;根据磁浮列车的特点分析了车体的载荷工况;以车体轻量化作为设计导向，采用模块化设计方法形成了中低速磁浮列车车体轻量化方案;对车体结构方案进行了有限元分析，得到以下研究成果: 　　1)中低速磁浮列车主要功能系统包括悬浮和导向系统、牵引系统、制动系统，列车的牵引不再依靠黏着力且整列车全部有动力，因此列车系统的载荷分布和传递与轮轨列车有极大的区别。在三悬浮架磁浮列车系统中，由于悬浮架数量和结构的改变，车体长度、车体支撑位置和数量与以往车体不同。中低速磁浮列车的特点致使车体的设计工作必须以轻量化为主导。　　2)中低速磁浮列车车体主要载荷分为垂向载荷、纵向载荷、横向载荷，由于磁浮列车的结构和功能特点，车体载荷与传统轨道交通车辆也有很大区别，在详细分析三悬浮架中低速磁浮列车载荷特点后，确定了空车工况、超员静载工况、超员曲线通过工况、两种救援工况共5个工况载荷。　　3)借鉴已有磁浮列车以及传统轨道交通车辆车体材料和结构设计方案进行了车体设计，将车体分为6大模块，选用了整体铝合金框架结构和新材料三明治泡沫夹层板结构结合的方案。模块化设计有利于车体的快速设计与更改，对不同尺寸车体适用能力强，将三明治板和铝合金型材模块化后也便于加工和安装，极大提高设计和生产效率。　　4)根据中低速磁浮车体设计方案建立了车体有限元模型，进行了强度校核和局部结构优化工作，形成了满足各工况载荷运用要求的车体结构方案。泡沫材料在该车体结构中主要承受剪切应力，其所能承受的最大剪切应力有0.7MPa左右，仿真结果中最大应力不超过0.2MPa，而且三明治泡沫夹层板材料具有良好的隔音减振功能，运用于车体结构中将有效改善乘客的乘坐舒适度，该材料是一种具有诸多优点的车体轻量化材料。
作者：	赵军
专业：	车辆工程
导师：	马卫华
授予学位：	硕士
授予学位单位：	西南交通大学
学位年度：	2017
正文语种：	中文