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时速120km中低速磁浮列车车体结构分析及优化
| 论文题名： | 时速120km中低速磁浮列车车体结构分析及优化 |
| 关键词： | 磁浮列车;铝合金;有限元分析;结构优化;疲劳评估 |
| 摘要： | 随着我国经济水平的持续发展，交通拥堵已不单是困扰大型城市的问题，城市轨道交通是解决这一问题的良好的选择。在城市轨道交通之中，中低速磁浮列车相较于其他类型的轨道交通具有许多独特的优势。作为车辆的载体，磁浮列车铝合金车体强度刚度以及疲劳性能是车辆运行安全的首要前提，通过使用有限元数值模拟的方法对车体刚度、强度、疲劳性能进行研究并对车体结构进行优化降低整车重量。 首先根据120km磁浮列车结车体结构特点对车体进简化处理，按照要求进行网格划分，结合实际情况进行网格连接和附件模拟，设置边界条件，网格质量检查，建立符合物理现实的车体有限元模型。根据BSEN12663-2010标准和任务书的要求制定13个载荷工况，计算并校核每个工况下的强度、刚度、模态，根据计算结果显示，车体的结构性能满足设计要求。 其次通过使用OptiStruct软件对磁浮车体的13个型材截面尺寸进行了尺寸优化分析，磁浮车体在原有基础上进一步减重0.25t。优化之后对这些部位进行重新厚度属性赋予并进行刚度强度校核后结果符合设计要求。 最后对车体进行了垂向、纵向、横向疲劳工况计算，根据磁浮列车车体中疲劳强度中应力范围较大的焊缝和磁浮车体设计过程中易产生疲劳裂纹处选择6条焊缝基于IIW标准进行疲劳性能评估，经过疲劳计算评估，只有第二条焊缝有损伤值，累积损伤值为0.0083，其他焊缝处的累积损伤值较小可以忽略不计，因此这六条焊缝均满足疲劳性能要求。 |
| 作者： | 张豪谦 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 刘志存;刘曰锋 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华北理工大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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