輕量化客室車座椅結構強度的計算機輔助分析.pdf

1、中國經(jīng)濟的迅猛發(fā)展,帶來城市中交通運輸需求的情形也日漸嚴峻。因此,交通運輸?shù)氖芟藓艽蟪潭壬弦种屏顺鞘械陌l(fā)展,地鐵作為交通運輸?shù)囊环N方式,因其零污染、運輸量大、速度快捷、極大程度的節(jié)省地上空間,可以在很大程度上緩解道路交通運輸?shù)膲毫?在已建成地鐵的城市,越來越多的人選擇使用地鐵作為出行的主要方式。然而如何才能有效的降低地鐵的建設,運營成本、節(jié)省預算也就更加重要。因此,對地鐵車輛的結構進行優(yōu)化十分必要,客室車座椅作為地鐵車輛重要的一部分,對

2、座椅結構進行輕量化設計可以顯著降低地鐵車輛對原材料消耗和車輛的制造成本。但客室車座椅的輕量化必須在保證座椅的穩(wěn)定性、剛度、強度等滿足地鐵列車運行要求的基本性能的前提下展開的。
　　本文應生產(chǎn)廠家的要求對地鐵車輛中懸掛式縱向布置的6人客室車座椅輕量化展開研究,并設計出了兩根支架支撐的客室車座椅結構,利用ANSYS Workbench有限元計算軟件建立地鐵車輛座椅輕量化前后座椅的有限元模型,即對已投入使用的地鐵車輛車體與三根支架支撐的

3、客室車座椅結構的有限元模型和所設計的車體與兩根支架支撐的客室車座椅結構的有限元模型,找到輕量化設計前后客室車座椅受力的薄弱環(huán)節(jié),并計算有限元軟件分析出地鐵車座椅結構薄弱區(qū)域的性能是否能夠滿足地鐵車輛運行時的要求。由于ANSYS有限元軟件分析出的結果是對實際地鐵車座椅結構簡化處理后的結果,因此,我們利用軟件分析的結果只能作為指導,其分析結果的準確性仍然需要進一步的驗證,本文通過對十種工況下的客室車座椅模仿其實際運營的情況進行了靜載測試,以

4、此來驗證有限元分析的到的結果的合理性。最后找到客室車座椅實際受力較大的點后,在座椅的相應位置粘貼應變片,在模仿地鐵實際運營時客室車座椅的情況下,模仿不同人不同時段使用座椅的情況,通過PLC編程控制座椅受沖擊的狀況,利用Labview編程實現(xiàn)實時采集、監(jiān)測120萬次座椅的受力情況,得到客室車座椅輕量化前后座椅產(chǎn)生的位移形變狀況,并對輕量化前后的情況作出了對比分析。實驗證實,輕量化后的客室車座椅在使用安全期限內(nèi)各部件完好,座椅所產(chǎn)生的位移形