水箱、油箱等裝液箱體是列車上重要組成部分,是保障列車安全性和穩(wěn)定性的重要部件。在列車運行的過程中油箱內部液體的運動會產生沖擊晃動,液體的沖擊晃動過大容易導致油箱結構的失效,從而影響油箱結構的可靠性和安全性,因此有必要對油箱進行靜強度和瞬態(tài)分析,在滿足結構強度的前提下優(yōu)化動車組結構并進行輕量化設計。本文以某新型號動車組油箱為研究對象,基于靜強度理論、流固耦合理論、有限元理論對油箱進行靜強度、模態(tài)和瞬態(tài)分析,利用Ansys Workbench優(yōu)化平臺對油箱內的隔板進行尺寸優(yōu)化,從而實現油箱結構強度的提高以及輕量化的目的。首先,分析油箱結構組成以及工作原理,對油箱結構進行模型簡化等前處理工作,并建立簡化后的油箱有限元模型�；陟o強度理論對油箱結構進行靜強度分析,計算不同隔板數量的油箱結構受力和位移形變情況,并對油箱結構進行模態(tài)分析,通過分析結果表明油箱結構滿足設計要求。其次,基于流固耦合理論對油箱結構進行瞬態(tài)分析,先后對30%、50%、70%、90%四種不同油量的油箱結構進行瞬態(tài)分析,根據分析結果可知90%油量時油箱受到的應力最大。最后,根據90%油量的油箱受力情況來設計兩種不同結構的油箱模... 

【文章來源】：大連交通大學遼寧省

【文章頁數】：85 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖３．１動車組油箱結構圖??Ｆｉｇｕｒｅ?３．１?Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｆｕｅｌ?ｔａｎｋ?ｏｆ?ＥＭＵ??

?大連交通大學全日制專業(yè)碩士學位論文???表３．１材料參數表??Ｔａｂｌｅ?３．！?Ｌｉｓｔ?ｏｆ?ｍａｔｅｒｉａｌ?ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ??彈性模量（Ｋｐａ）?泊松比?密度（Ｋｇ／ｍｍ３）??２．１ｅ８?０３?７．８５ｅ－６??鋁?７．１ｅ７?０．３３?２．７７ｅ－６??板為錯Ｌ－??Ｌ?■－?，‘、??圖３．２結構材料示意圖??Ｆｉｇｕｒｅ?３．２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ?ｍａｔｅｒｉａｌｓ??３．２．３有限元網格的劃分??油箱結構中單元網格的劃分對有限元結構的計算有重要的影響。在對結構劃分網格??中如何控制單元的大小和數量在合理的范圍對結果的生成有重要的影響。如果網格單元??劃分太少就會影響結構的計算精確度。相反雖在相對越多的網格單元能夠進一步提高計??算精度。但是網格數量過多會導致計算量的增加和求解數據的繁瑣［３８］。本論文在靜強度??分析中對油箱箱體和隔板等結構網格如圖３．３所不設定的尺寸為ｌＯｎｉｍ。在流固顆合分??析中流體的網格尺寸設定為４０ｍｍ，結構中網格尺寸設定為１０ｍｍ。??????圖３．３結構有限元網格??Ｆｉｇｕｒｅ?３．３?Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ?ｆｉｎｉｔｅ?ｅｌｅｍｅｎｔ?ｄｉａｇｒａｍ??１４??

?大連交通大學全日制專業(yè)碩士學位論文???表３．１材料參數表??Ｔａｂｌｅ?３．！?Ｌｉｓｔ?ｏｆ?ｍａｔｅｒｉａｌ?ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ??彈性模量（Ｋｐａ）?泊松比?密度（Ｋｇ／ｍｍ３）??２．１ｅ８?０３?７．８５ｅ－６??鋁?７．１ｅ７?０．３３?２．７７ｅ－６??板為錯Ｌ－??Ｌ?■－?，‘、??圖３．２結構材料示意圖??Ｆｉｇｕｒｅ?３．２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ?ｍａｔｅｒｉａｌｓ??３．２．３有限元網格的劃分??油箱結構中單元網格的劃分對有限元結構的計算有重要的影響。在對結構劃分網格??中如何控制單元的大小和數量在合理的范圍對結果的生成有重要的影響。如果網格單元??劃分太少就會影響結構的計算精確度。相反雖在相對越多的網格單元能夠進一步提高計??算精度。但是網格數量過多會導致計算量的增加和求解數據的繁瑣［３８］。本論文在靜強度??分析中對油箱箱體和隔板等結構網格如圖３．３所不設定的尺寸為ｌＯｎｉｍ。在流固顆合分??析中流體的網格尺寸設定為４０ｍｍ，結構中網格尺寸設定為１０ｍｍ。??????圖３．３結構有限元網格??Ｆｉｇｕｒｅ?３．３?Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ?ｆｉｎｉｔｅ?ｅｌｅｍｅｎｔ?ｄｉａｇｒａｍ??１４??


本文編號：3343836