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《大连理工大学》 2015年
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基于轻量化与模块化的铝合金车体结构设计

李墨林  
【摘要】:近年来我国的城市轨道交通工程建设,进入了一个快速发展的时期,市场对城市轨道交通车辆的需求越来越大。随着国内铝合金的冶炼工业快速发展,铝合金逐渐进入城市轨道车辆领域。本次设计运用轻量化模块化设计思想,使用整体承载大型中空截面铝合金挤压型材全焊接结构,完成某型铝合金城市轨道交通车辆车体,有效减少了零部件数量和焊接工作量,车辆减重明显,有效的降低了后期运行能耗和维护成本。本文在查阅了大量相关技术文献的基础上,针对城市轨道交通车辆的运行实际情况和载客特点,以铝合金上运行的车辆为对象,全面分析了轨道车辆的整体结构特点和关键承载部件的性能要求,以及车辆不同部位的结构特征及受力性质,依据轨道车辆设计的相关技术标准和轻量化要求,采用轻量化模块化设计方法和Pro/E三维设计软件,完成了轨道车辆的整体结构设计。同时,探讨了不同车体材料的性能特点,重点分析了设计选用的铝合金车体材料的物理力学性能。在此基础上,通过对设计模型的合理简化,建立了车体结构的有限元分析模型,并用ANSY软件对车辆在不同工况和承受不同性质载荷作用时的车体结构,进行了静强度计算。车体试制完成后,按照《铁道车辆强度试验方法》及《铁道车辆强度计算及实验鉴定规范》,对车体结构进行了静强度试验。结果显示,所设计的铝合金车体结构在各种静强度工况下,其不同部位所受的应力值均低于选定材料的许用应力,车辆的整体结构强度、刚度均达到设计要求,并已投入批量生产。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:U270.2

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【共引文献】
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