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基于基准坐标系的动车组车体装配误差优化控制研究
| 论文题名： | 基于基准坐标系的动车组车体装配误差优化控制研究 |
| 关键词： | 动车组;车体装配;误差控制;坐标变换 |
| 摘要： | 动车组车体作为多动力车辆组的组成主体和旅客的乘坐载体，高速、舒适、安全及结构的轻量化是高速动车组车体设计制造的主要目标。然而动车组车体的制造偏差是动车组车体制造企业普遍存在的质量问题，直接影响到动车组车体风噪声、密封性和运行平稳性等问题。车体制造偏差的形成主要来源于易变形的长大型柔性壁板件、车体装配过程的工件基准误差、装焊夹具夹紧定位的不稳定、焊装变形及零部件装配干涉等引起的装配尺寸偏差，这些偏差在车身装配过程中发生耦合、积累和传播形成车身制造的综合偏差。本文的主要研究内容如下: (1)分析动车组车体装配误差的来源及研究的必要性，论述动车组车体装配误差的研究现状和亟待解决的误差控制问题，形成本文研究的总体逻辑框架。 (2)分析车体焊装工艺及影响动车组车体装配误差的因素，如车体装配过程的几何变形、热变形误差和装配工艺等，将车体装配的几何误差分解为车体装配层、部件装配层和工件装配层，分别建立车体的基准坐标系、部件的辅助坐标系和工件的局部坐标系。基于基准坐标系，将动车组车体装配几何误差的积累、传播进行坐标变换，依据齐次坐标变换理论建立了车体装配几何误差模型。 (3)进行动车组车体装配过程的热变形误差分析，针对车体各部件功能和结构的差异将焊接对象分为五类，其中焊接接头可分为对接接头和搭接接头两种，且分别建立了两种焊接接头的焊接变形模型，之后分析了两种焊接接头对耐候钢、不锈钢、铝合金和镁合金四种材料的影响，并且利用ANSYS软件仿真模拟对接接头的焊接变形，验证了接头焊接变形模型的合理性。 (4)基于PERT图分析了车体装配关系，得出车体各部件之间的装配关系矩阵。然后针对Autodesk Inventor三维建模软件建立的某型动车组实体模型进行实例分析，通过耦合车体装配过程中几何误差和热变形误差，获得了车体的装配误差，验证了装配过程几何误差和热变形误差累积符合设计要求。 |
| 作者： | 黎少东 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 武福;李忠学;王聪 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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