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       2004年，南車(chē)四方機(jī)車(chē)車(chē)輛股份有限公司為納米比亞設(shè)計(jì)制造了120km/h動(dòng)力集中型內(nèi)燃動(dòng)車(chē)組。該動(dòng)車(chē)組由1輛動(dòng)車(chē)、2輛拖車(chē)和1輛駕拖車(chē)組成，采用15號(hào)車(chē)鉤、密接式風(fēng)擋、DTB-3型轉(zhuǎn)向架鋼圓簧。該動(dòng)車(chē)組用于納米比亞鐵路中短途旅游及首都與機(jī)場(chǎng)間的旅客運(yùn)輸。
       本文介紹其拖車(chē)車(chē)體鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)及有限元分析和靜強(qiáng)度試驗(yàn)情況。拖車(chē)車(chē)體鋼結(jié)構(gòu)介紹車(chē)體結(jié)構(gòu)采用無(wú)中梁、薄壁筒形整體承載焊接結(jié)構(gòu)，主要由底架鋼結(jié)構(gòu)、側(cè)墻鋼結(jié)、車(chē)頂鋼結(jié)構(gòu)及外端鋼結(jié)構(gòu)組成。對(duì)動(dòng)車(chē)組要求限界需滿(mǎn)足納米比亞鐵路限界，強(qiáng)度需滿(mǎn)足TB/T1335-1996(鐵道車(chē)輛強(qiáng)度設(shè)計(jì)及試驗(yàn)鑒定規(guī)范)的要求，但對(duì)車(chē)體扭轉(zhuǎn)剛度不做具體數(shù)值要求。納米比亞鐵路軌距為1065mm，最小通過(guò)曲線(xiàn)半徑連掛為100m，最大坡度為25站臺(tái)面高度為965mm。受納米比亞鐵路限界限制，車(chē)體斷面設(shè)計(jì)較小，車(chē)體寬度為2805mm，車(chē)體高度為3800mm，木地板距軌面高度為1232mm，車(chē)鉤連掛高度為895mm，車(chē)體長(zhǎng)度為20000mm，車(chē)輛定距為14000mm。DTB-3型轉(zhuǎn)向架自重5.5t，軸重12t，整車(chē)自重139.3t。車(chē)體斷面和限界如圖所示。底架鋼結(jié)構(gòu)主要由兩端的牽引梁、枕梁、緩沖梁，主橫梁邊梁及波紋地板等組成。緩沖梁起緩沖作用。車(chē)體縱向力通過(guò)車(chē)鉤傳遞給牽引梁、枕梁、波紋地板和邊梁。牽引梁由兩根槽鋼和上下蓋板組焊結(jié)構(gòu)，是承受和傳遞牽引力、沖擊力的主要部件，設(shè)計(jì)的強(qiáng)度比較大。枕梁由上蓋板、下蓋板、立板及加強(qiáng)板焊接成箱形結(jié)構(gòu)，其不但承受側(cè)墻和底架邊梁傳遞的垂向載荷，而且承受牽引梁傳遞的縱向力，故其垂向和縱向剛度都要求非常強(qiáng)大。波紋地板采用1.5-Q310GNHL，主要傳遞縱向力，并把垂向載荷傳遞給主橫梁。邊梁采用14a槽鋼。
       側(cè)墻鋼結(jié)構(gòu)主要由帽形橫梁、帽形立柱、側(cè)墻板及門(mén)口框架組成。側(cè)墻板為通長(zhǎng)板，無(wú)壓筋，由兩塊通長(zhǎng)板中間一條橫向焊縫拼焊，采用帽形立柱帽形通長(zhǎng)橫梁來(lái)增加側(cè)墻的垂向和橫向剛度，以提高側(cè)墻板的平面度。
       車(chē)頂鋼結(jié)構(gòu)主要由通長(zhǎng)車(chē)頂板、帽形彎梁及縱梁組成，車(chē)頂端部設(shè)置空調(diào)活蓋，受限界影響及美觀考慮，活蓋設(shè)計(jì)為下沉式結(jié)構(gòu)，為提高車(chē)頂板的穩(wěn)定性和平面度，在寬度方向布置了6條縱向梁，外端鋼結(jié)構(gòu)主要由端角柱、折棚立柱、端頂橫梁及外端墻板組成，端角立柱與折棚立柱采用冷拔鋼管，折棚立柱內(nèi)嵌外端墻與外端門(mén)口一體，強(qiáng)大的外端能夠承受端部事故載荷，并提高車(chē)體的抗扭剛度。
       受納米比亞限界的限制，底架邊梁只能采用14a槽鋼，國(guó)內(nèi)25型客車(chē)底架邊梁為18a槽鋼，且在車(chē)體的高度和寬度方面較國(guó)內(nèi)25型客車(chē)分別減少了633mm和300mm，從而導(dǎo)致了車(chē)體的扭轉(zhuǎn)剛度和垂向彎曲剛度減小，為保證地板厚度67mm，采用下翻式波紋地板，減小了主橫梁的高度，導(dǎo)致橫梁的承載能力下降，車(chē)體的扭轉(zhuǎn)剛度和垂向彎曲剛度減小，因此，在施工設(shè)計(jì)中底架邊梁采用了箱形結(jié)構(gòu)，同時(shí)改進(jìn)了底架橫梁與底架邊梁的連接結(jié)構(gòu)。

                                                                                  專(zhuān)業(yè)從事機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)│有限元分析│強(qiáng)度分析│結(jié)構(gòu)優(yōu)化│技術(shù)服務(wù)與解決方案
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