【正文】 為旁承上的力F=,。圖 33 ANSYS車體全圖 靜強(qiáng)度計(jì)算工況靜強(qiáng)度計(jì)算工況：根據(jù)“TB/T13351996”的有關(guān)內(nèi)容，確定該車體的計(jì)算載荷。圖31 原車體模型采用板殼和實(shí)體單元對結(jié)構(gòu)進(jìn)行離散，模型統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)列于下表32中。09CuPCrNi用途舉例：用于各種交通車輛、工程機(jī)械、塔架、集裝箱，結(jié)構(gòu)件的焊接及制造。調(diào)質(zhì)處理后具有良好的綜合力學(xué)性能。 本章小結(jié)理論基礎(chǔ)作為實(shí)踐的前提，能夠更加有效的幫助本論文向著正確的研究方向前進(jìn)。模態(tài)分析提供了研究各類振動(dòng)特性的一條有效途徑。振動(dòng)模態(tài)是彈性結(jié)構(gòu)固有的、整體的特性。模態(tài)是機(jī)械結(jié)構(gòu)的固有振動(dòng)特性，每一個(gè)模態(tài)具有特定的固有頻率、阻尼比和模態(tài)振型。在交變應(yīng)力的作用下，雖然零件所承受的應(yīng)力低于材料的屈服點(diǎn)，但經(jīng)過較長時(shí)間的工作后產(chǎn)生裂紋或突然發(fā)生完全斷裂的現(xiàn)象稱為金屬的疲勞。在交變應(yīng)力的作用下，雖然零件所承受的應(yīng)力低于材料的屈服點(diǎn)，但經(jīng)過較長時(shí)間的工作后產(chǎn)生裂紋或突然發(fā)生完全斷裂的現(xiàn)象稱為金屬的疲勞。對于復(fù)合材料結(jié)構(gòu)則需要建立新的強(qiáng)度理論、準(zhǔn)則和分析方法。傳統(tǒng)的強(qiáng)度計(jì)算方法已不能滿足需求，各種新方法和新手段正在獲得發(fā)展。 ③計(jì)算和校核桿件、板件、薄壁結(jié)構(gòu)、殼體等在載荷作用下是否會(huì)喪失穩(wěn)定。靜強(qiáng)度分析包括下面幾個(gè)方面的工作。 軟件主要包括三個(gè)部分：前處理模塊，分析計(jì)算模塊和后處理模塊。 ANSYS介紹ANSYS是一個(gè)融結(jié)構(gòu)、流體、電場、磁場、聲場分析于一體的大型通用有限元分析軟件。與其他的有限元前后處理器比較，HyperMesh的圖形用戶界面易于學(xué)習(xí)，特別是它支持直接輸入已有的三維CAD幾何模型(UG,Pro/E,CATIA等)已有的有限元模型，并且導(dǎo)入的效率和模型質(zhì)量都很高，可以大大減少很多重復(fù)性的工作，使得CAE分析工程師能夠投入更多的精力和時(shí)間到分析計(jì)算工作上去。第2章基礎(chǔ)理論 hypermesh介紹Hypermesh軟件是美國Altair公司的產(chǎn)品，是世界領(lǐng)先的、功能強(qiáng)大的CAE應(yīng)用軟件包，也是一個(gè)創(chuàng)新、開放的企業(yè)級CAE平臺(tái)，它集成了設(shè)計(jì)與分析所需的各種工具，具有無與倫比的性能以及高度的開放性、靈活性和友好的用戶界面。分別找出三種不同工況下車體的應(yīng)力集中區(qū)域，并提出修改意見。最后求解車體模態(tài)。通過以上的內(nèi)容可以看出，研究我國國產(chǎn)高速貨車已是迫在眉睫。為充分利用線路和加快貨物運(yùn)輸，德國聯(lián)邦鐵路要求在客運(yùn)間隙和夜間開行速度為16O km/h的快速貨運(yùn)列車。貨車由于使用了轉(zhuǎn)向架，單車載重量從25t左右提高到60t左右。鐵路早期的貨車基本上都是兩軸車，隨著載重的增加也曾出現(xiàn)過少量的三軸車。同時(shí)對于我們運(yùn)輸?shù)呢浳镄枰M(jìn)行必要的整編，能夠更快捷的將物流效率提高。發(fā)展高速貨車，目前我國的技術(shù)上不是很成熟，如果要大力發(fā)展，必須解決的是鐵路硬件與軟件的雙升級。因此，鐵路要全面增加運(yùn)能和運(yùn)輸效率，必須提高貨車的運(yùn)行速度［5］。近幾年來，市場競爭正在悄然改變著中國運(yùn)輸市場的格局，雖然全國客貨運(yùn)總量在逐年遞增，但鐵路在運(yùn)輸市場中的占有份額卻有所下降。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀為充分利用高速線路的運(yùn)輸能力,可采用在高速線路上開行快速貨運(yùn)專列的方法。同歐洲國家相比，中國的貨車品種較為單一，已不能適應(yīng)鐵路運(yùn)輸發(fā)展的需要［2］。與客運(yùn)專線的高速發(fā)展相比，我國的貨運(yùn)發(fā)展也就顯得不盡人意。尤其是在春運(yùn)期間，高速鐵路在國內(nèi)鐵路運(yùn)輸行業(yè)占了較大的比重，讓一票難求的問題得到了有效緩解。在中國現(xiàn)有的貨車中，敞車約為60% ，% ，% ，% ，% ，% 。在未來高速貨車發(fā)展過程中，對相應(yīng)的配套車體進(jìn)行開發(fā)研制，將有效地?cái)U(kuò)大其運(yùn)用范圍。因此，實(shí)現(xiàn)安全、快捷、高效、經(jīng)濟(jì)的貨物運(yùn)輸,全面研究快速貨車的關(guān)鍵技術(shù)迫在眉睫［4］。但在客貨混跑的線路上，提高客車速度的同時(shí)，必然會(huì)減少貨車的運(yùn)行對數(shù)。對于貨運(yùn)，人員的素質(zhì)參差不齊，使得高速有效發(fā)展存在很大的障礙。軟件方面，對于高速貨車我們需要的人才很多，在運(yùn)輸組織方面，需要掌握高新科技的新型人才規(guī)模龐大，需要各個(gè)部門相互配合，能夠培養(yǎng)出更多的專業(yè)人才。因此，需要經(jīng)過有效設(shè)計(jì)，使車體強(qiáng)度符合規(guī)定，讓材料強(qiáng)度得到充分的利用。轉(zhuǎn)向架在鐵路機(jī)車車輛上的運(yùn)用可以追溯到19世紀(jì)40年代，其最早是用于美國鐵路客車，后傳入歐洲及其他國家。進(jìn)人20世紀(jì)9O年代，德國聯(lián)邦鐵路(DB)在高速鐵路線上成功開行了時(shí)速為250 km 的ICE高速客車。但是其在歐洲以及其他一些類似的國家受到制動(dòng)距離的限制。同時(shí)，通過對EN和鐵標(biāo)的學(xué)習(xí)，了解關(guān)于靜強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度的相關(guān)規(guī)定，利用有限元方法進(jìn)行車體應(yīng)力分析，并對車體的靜強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度進(jìn)行了評價(jià)。分別是工況1：垂向總載＋側(cè)向力＋扭轉(zhuǎn)＋縱向拉伸1125KN；工況2：垂向總載＋側(cè)向力＋扭轉(zhuǎn)＋縱向壓縮1400KN；工況3：垂向靜載＋縱向壓縮2250KN。 本章小結(jié)本章主要了解高速貨車的研究背景和意義，國內(nèi)外高速貨車的研究現(xiàn)狀，引出本論文的研究方向。 HyperMesh是一個(gè)高性能的有限元前后處理器，它能讓CAE分析工程師在高度交互及可視化的環(huán)境下進(jìn)行仿真分析工作。其他很多有限元前處理軟件對于一些復(fù)雜的，大規(guī)模的模型在讀取數(shù)據(jù)時(shí)候，需要很長時(shí)間，而且很多情況下并不能夠成功導(dǎo)入模型，這樣后續(xù)的CAE分析工作就無法進(jìn)行；而如果采用Hypermesh，其強(qiáng)大的幾何處理能力使得Hypermesh可以很快的讀取那些結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，規(guī)模非常大的模型數(shù)據(jù)，從而大大提高了CAE分析工程師的工作效率，也使得很多應(yīng)用其他前后處理軟件很難或者不能解決的問題變得迎刃而解[11]。因此它可應(yīng)用于以下工業(yè)領(lǐng)域： 航空航天、汽車工業(yè)、生物醫(yī)學(xué)、橋梁、建筑、電子產(chǎn)品、重型機(jī)械、微機(jī)電系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)器械等[12]。靜強(qiáng)度除研究承載能力外，還包括結(jié)構(gòu)抵抗變形的能力（剛度）和結(jié)構(gòu)在載荷作用下的響應(yīng)（應(yīng)力分布、變形形狀、屈曲模態(tài)等）特性。 ②校核結(jié)構(gòu)抵抗變形的能力是否滿足強(qiáng)度設(shè)計(jì)的要求，同時(shí)為動(dòng)力分析等提供結(jié)構(gòu)剛度特性數(shù)據(jù)，這種校核通常在使用載荷下或更小的載荷下進(jìn)行。 靜強(qiáng)度分析的內(nèi)容也可通過靜力試驗(yàn)測定或驗(yàn)證。應(yīng)用有限元素法和結(jié)構(gòu)分析系統(tǒng),有可能在具體設(shè)計(jì)中對復(fù)雜結(jié)構(gòu)進(jìn)行彈塑性分析、非線性分析、最優(yōu)化分析等，從而取得更符合實(shí)際的結(jié)果。機(jī)械零件，如軸、齒輪、軸承、葉片、彈簧等，在工作過程中各點(diǎn)的應(yīng)力隨時(shí)間作周期性的變化，這種隨時(shí)間作周期性變化的應(yīng)力稱為交變應(yīng)力（也稱循環(huán)應(yīng)力）。 許多機(jī)械零件，如軸、齒輪、軸承、葉片、彈簧等，在工作過程中各點(diǎn)的應(yīng)力隨時(shí)間作周期性的變化，這種隨時(shí)間作周期性變化的應(yīng)力稱為交變應(yīng)力（也稱循環(huán)應(yīng)力）。 模態(tài)分析理論模態(tài)分析是研究結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性一種近代方法，是系統(tǒng)辨別方法在工程振動(dòng)領(lǐng)域中的應(yīng)用。通常，模態(tài)分析都是指試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析。 機(jī)器、建筑物、航天航空飛行器、船舶、汽車等的實(shí)際振動(dòng)千姿百態(tài)、瞬息變