全承載客車車身設(shè)計分析與研究.pdf

1、全承載車身是現(xiàn)代客車工業(yè)發(fā)展的重要方向，而國內(nèi)多數(shù)客車企業(yè)仍憑經(jīng)驗(yàn)來對其進(jìn)行設(shè)計，缺乏科學(xué)依據(jù)，且效率較低。JNP6182是一款為伊朗設(shè)計的18m鉸接式全承載客車，是全承載客車的車型代表。課題以NX為設(shè)計平臺，提出了客車車身數(shù)字化設(shè)計方法，并以JNP6182為案例，分析和研究了車身總體設(shè)計、骨架模型設(shè)計、結(jié)構(gòu)有限元分析以及車身骨架優(yōu)化設(shè)計，形成了一套完整數(shù)字化設(shè)計流程。本文主要研究工作為： (1)車身骨架三維模型是實(shí)現(xiàn)車身數(shù)字化

2、設(shè)計的前提和基礎(chǔ)。文章根據(jù)TBS參數(shù)化設(shè)計理論設(shè)計多層次、參數(shù)化的車身骨架裝配模型，具有建模效率高、變更性好的特點(diǎn)。目前這種建模方法正在客車企業(yè)中逐步推廣。 (2)針對商業(yè)化CAD軟件在車身骨架設(shè)計方面的缺陷，提出了車身骨架設(shè)計專用系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，分析了利用NX二次開發(fā)工具、數(shù)據(jù)庫、VC++實(shí)現(xiàn)專用設(shè)計系統(tǒng)的可行性，并以標(biāo)準(zhǔn)件設(shè)計為例簡要說明了系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法。 (3)建立與TBS模型參數(shù)相關(guān)的有限元理想化幾何模型，并使零

3、件三維建模和有限元分析能夠同步進(jìn)行。提出了整體式空氣彈簧懸架等效計算模型、液壓式鉸接盤簡化模型，以及焊點(diǎn)的處理方法。最終建立以梁單元和板殼單元為主的車身骨架有限元模型。 (4)針對城市客車典型工況進(jìn)行靜力學(xué)分析(水平滿載彎曲工況、緊急制動工況、極限轉(zhuǎn)彎工況、扭轉(zhuǎn)工況)，得到骨架中的應(yīng)力分布和剛度情況，并進(jìn)行了車身骨架基礎(chǔ)模態(tài)分析，為優(yōu)化設(shè)計提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。 (5)根據(jù)整車性能(一階扭轉(zhuǎn)頻率、車身扭轉(zhuǎn)剛度、車身質(zhì)量)對型材厚