擬開發(fā)指揮車鋁合金廂體骨架強度分析

介紹了疲勞的基本原理,多軸應力的焊接結構疲勞評估的基本方法,非交變載荷下許用應力的確定,以及利用這些方法對鋁合金地鐵車體疲勞強度進行評估。

文章簡要介紹了車體上所使用的各種鋁合金的特點,以及輕型鋁合金車體的不同于普通鋼質(zhì)車體的優(yōu)勢。還對輕型鋁合金車體及其新的接合技術進行了闡述。

bhh/2hδ型心坐標s 12012645081426086 180157.57524 189.5382775 bhh立方iz1型心坐標組合件面積偏心距 15015337542187.5189.53827752250254.461722 15015337542187.52250182.038278 84237568696750457978338435.4617225 前懸 （mm） 軸距 （mm） 后懸 （mm）總長載荷（n） 牽引車負荷 （f1n） 半掛車負荷 （f2n） 23951013038751640015000064042.4481785957.5518 88202565牽引銷后500 1310131026478.65854 剪切力37563.78964 剪切應力27.1414

第1頁共14頁 鋁合金車體設計的典型工藝性問題淺析 一、車輛典型結構特點分析 1、車體結構 鋁合金車體幾種典型結構有：板梁結構、型材結構、鋼-鋁混搭結構。各種結構具有各 自優(yōu)缺點，制造模式也有區(qū)別，結構的先進性和合理性對簡化制造的難度、提高生產(chǎn)效率產(chǎn) 品、保證質(zhì)量有重大影響。 1）板梁結構 采用板材和型材結合，大量采用段焊、點焊、塞焊連接的辦法。板梁結構最大的優(yōu)點是 保持車體質(zhì)量最低，缺點是制造工藝繁瑣、自動化程度低、外觀平整度較差。 車型舉例：重慶單軌車、上海中低速磁懸浮實驗車、北京機場線、科技部100%低地板 車（車頂），又如其深圳、沙特、廣佛、上海6/8號線等城鐵車輛的端墻結構，均采用板梁 結構。 圖1-1重慶車體結構和斷面圖 圖1-2重慶端墻圖1-3典型板梁結構端墻 2)型材結構 第2頁共14頁 雙層閉式型材是目前高速車和a型、b型城鐵

針對廣汽自主品牌"傳祺"轎車的底盤鋁合金后副車架壓鑄零件,從壓鑄合金的力學性能、壓鑄工藝設計及優(yōu)化、模具設計及制造、鑄件質(zhì)量控制等方面進行了開發(fā)和研究。結果表明,采用耐熱密封結構的高真空壓鑄模具具有良好的密封性能,可靠性高。多區(qū)域的溫度測量及冷卻水流量的實時調(diào)節(jié)提高了模具溫度控制的精度。通過對工藝參數(shù)的優(yōu)化,有效消除了鑄件缺陷如裂紋、冷隔、縮孔、縮松等。開發(fā)的鋁合金后副車架的鑄件本體抗拉強度≥240mpa,屈服強度≥145mpa,伸長率≥6%,滿足了"傳祺"轎車的的使用要求。

鉚釘和螺栓聯(lián)接結構是鋁合金車體中不同金屬之間及鋁合金之間聯(lián)接的重要方式。通過鋁合金車體強度計算實例,介紹了使用耦合和約束方程建立鉚釘和螺栓聯(lián)接結構有限元模型的方法,提出了鉚釘和螺栓聯(lián)接結構強度的驗收標準,以及對鉚釘和螺栓聯(lián)接結構計算結果進行分析的方法。

所謂高強度鋼，英文縮寫ahss，指的是屈服強度在500mpa至1500mpa的鋼具有很好吸能 性。它是鋼鐵公司應對汽車輕量化的理想方案。早在1995年，國際鋼鐵協(xié)會、美國鋼鐵協(xié) 會等聯(lián)合提出超前鋼車身概念，采用高強度鋼材所制造的車身實現(xiàn)更薄、更輕的結構，使車 身重量降低，滿足輕量化的需求 跟鋼鐵相比，鋁最有力的武器是質(zhì)輕。普通鋼不言自明，即使是高強度鋼也比不 上。關鍵汽車零部件使用高強度鋼僅能減少10%的車重，而鋁則能減少40%。 跟鋼鐵相比，鋁最有力的武器是質(zhì)輕。普通鋼不言自明，即使是高強度鋼也比不 上。關鍵汽車零部件使用高強度鋼僅能減少10%的車重，而鋁則能減少40%。 此外，鋁合金在遭遇撞擊時的安全系數(shù)更高，因為其材質(zhì)有非常好的吸能作用。 在引擎蓋等部分應用鋁合金可以減輕撞擊對人身造成的二次傷害。 副車架可以看成是前后車橋的骨架,是前后車橋的組成

根據(jù)高速動車組鋁合金車體設計概念的要求，利用頭車的空氣動力學外形，以動車組動態(tài)包絡線為約束條件．進行車體斷面設計和整車三維設計。鋁合金車體焊接結構的設計符合en15085焊接標準，按照標準要求選擇車體母材、焊接材料和設計車體的焊接接頭形式。通過對頭車車體靜強度計算和試驗數(shù)據(jù)分析，驗證頭車試驗車體的強度符合歐洲標準en12663，能夠滿足產(chǎn)品的安全可靠性需求。

地鐵車輛鋁合金車體的設計

簡要介紹地鐵車輛——鋁合金車體結構,介紹鋁合金車體的優(yōu)缺點,以及如何保證鋁合金車體結構強度及使用壽命。

文章以城軌車輛鋁合金車體結構為研究對象,組合不同的常用材料進行隔聲試驗,通過對車體不同結構的試驗所得數(shù)據(jù)及頻譜圖進行分析研究,找出車體結構中具有最優(yōu)聲學性能的組合,從而設計出最優(yōu)結構的低噪聲、高舒適性城軌車輛。

通過介紹一起電源車保溫車廂外蒙皮鼓包問題的分析與處理過程,指出了鋼骨架和鋁外蒙皮單面粘接的一些工藝特點。

鋁合金強度與硬度計算

布氏維氏 hbhrhrhrly11ly11ld5 10d215t30t45tly12ly12ld10 55.056.152.562.317.6193.0203.0204.0203.0211.0 56.057.153.762.918.8197.0205.0205.0205.0214.0 57.058.255.063.520.2200.0208.0207.0207.0217.0 58.059.856.264.121.5204.0212.0211.0211.0220.0 59.060.457.464.722.8207.0216.0215.0215.0223.0 60.061.558.665.324.1211.0221.0219.0219.0226.0 61.06

結合鋁合金車體頭車底架邊梁焊接結構的特點,分析了邊梁在焊接過程中容易出現(xiàn)的裂紋和氣孔等焊接缺陷產(chǎn)生的原因。打底焊裂紋是由于打底焊焊縫有效承載面積較小,不足以承受焊后較大的應力所致,通過采用"厚壁保強"法,解決了此問題。氣孔主要是由于焊接區(qū)域空氣濕度較大以及空氣不清潔所致,通過控制焊接時間和焊接區(qū)域的環(huán)境狀況,并采用"集中排除法",使氣孔以鏈狀形式產(chǎn)生并集中清理干凈,解決了在濕度較大環(huán)境下,焊接中極易產(chǎn)生的超標氣孔問題,使邊梁焊接的成功率大大提高。

通過應用多種軟件交換和數(shù)據(jù)接口技術,設計了正交實驗以完成壓鑄過程數(shù)值模擬。結果表明:通過設置合理澆注系統(tǒng)、控制壓鑄速度和提高模具預熱溫度,可以有效減少鑄件縮松縮孔;各參數(shù)對鑄件縮松縮孔發(fā)生概率影響程度從大到小依次為澆注系統(tǒng)方式、模具預熱溫度、壓鑄速度;理想工藝方案為澆注系統(tǒng)a、壓鑄速度1m/s、模具預熱溫度450℃。

城市軌道交通鋁合金車體 鋁合金車體和不銹鋼車體是目前使用最多的兩種新型材料車體結構，鋁合金 車體和不銹鋼車體均屬于輕型整體承載結構，主體材料分別是鋁合金型材、不銹 鋼板材等，通常采用模塊化結構或焊接組裝。鋁合金和不銹鋼車體都有材料密度 小、比強（結構的最大承載力與所耗材料重量之比）大的優(yōu)點，在滿足車體強度 和剛度的條件下自重輕而倍受青睞。 1、鋁合金材料的特性 （1）質(zhì)輕且柔軟，能輕量化制造。 （2）強度好。 （3）耐蝕性能好。 （4）加工性能好。 （5）易于再生。 根據(jù)鋁合金車體結構及制造、運用情況，選擇材料時應遵循以下原則：從輕 量化方面考慮，要求強度、剛度好，而重量輕；從壽命方面考慮，要求耐蝕性、 表面處理性、維護保養(yǎng)性好；從制造工藝方面考慮，要求焊接性、擠壓加工性、 成型加工性高。根據(jù)以上原則，鋁合金車體主要使用5000系列、6000系列、7000 系列的鋁合金。 2

基于某款底盤鋼制前副車架的基礎上,應用鋁合金材料,完成了一種差壓鑄造的鋁制前副車架的開發(fā),積累了結構設計和鋁合金生產(chǎn)工藝的經(jīng)驗,提升了產(chǎn)品的競爭力.

文章簡要介紹了車體上所使用的各種鋁合金的特點，以及輕型鋁合金車體的不同于普通鋼質(zhì)車體的優(yōu)勢。還對輕型鋁合金車體及其新的接合技術進行了闡述。

為滿足節(jié)能與環(huán)保的需要，汽車輕量化是一個重要解決方案。該文探討應用鎂合金代替鋼作為座椅骨架的可行性，以便改善其強度，并保持其低密度和較高吸振能力。進行原型座椅的臺車后碰撞實驗和ls—dyna的有限元仿真計算，應用taguchi方法進行三水平正交數(shù)值試驗，進行了應力分布、加速度等參數(shù)的敏感性分析。通過仿真計算與靈敏度分析，得到了影響應力水平的主要設計變量；得到了一款最佳化的鎂合金座椅骨架結構設計。結果表明：與常規(guī)鋼座椅骨架相比較，使用該方法的質(zhì)量節(jié)省可達40％。

首先,介紹了有軌電車鋁合金車體結構的設計思路、強度要求以及結構特點。然后,依據(jù)en12663標準要求,利用有限元法對車體強度、剛度及模態(tài)進行了仿真計算。結果顯示車體結構能夠滿足設計要求。

日本汽車公司(nisanmotorco.,ltd.)新近發(fā)明一種al-cu-mn-mg-fe-si-zn的復雜變形鋁合金,它有高的耐熱性能、高的抗拉強度與抗應力腐蝕開裂性能,用于制造緊固件(螺釘)與鍛件,還在美國取得了專利,專利號us852364。合金成分(質(zhì)量%):si1.0~1.7,fe0.05~0.5,cu0.8~1.5,mn0.6~1.2,mg0.9~1.5,zn0.05~0.3,v0.01~0.2,必要時還可以添加不大于0.7%的ni,其余為al及不可避免的雜質(zhì),這是成分最復雜的變形鋁合金之一,共有9個合金化元素。