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       與上翼板接觸靠近排障器中部的兩塊縱筋板以及排障器下部橫筋板的中部位置有限元分析后應(yīng)力比較大，因此，加厚兩塊縱筋板，使其變成12 mm厚，同時在下部橫筋板的中部焊接一塊補強板，為了增加斜撐管的強度，增加了一個封板和一個筋板。
       改進后排障器約束和加載方式與改進前相同，圖為改進后結(jié)構(gòu)中心負(fù)載140 kN時Top而Von Miser應(yīng)力云圖，圖為改進后結(jié)構(gòu)中心負(fù)載140 kN時Bottom而Von Miser應(yīng)力云圖。從分析結(jié)果可知，改進后排障器Top而和Bottom而的最大應(yīng)力分別為255.986 MPa和265.007 MPa，排障器最大應(yīng)力位置處在與上翼板接觸靠近排障器中部的兩塊縱筋板的母材區(qū)域，此區(qū)域的制造材料為12 mm低溫容器板16MnDR，其最小安全系數(shù)為315/265.007=1.189>1.15；排障器焊縫區(qū)域Top而和Bottom而最大Von Miser應(yīng)力分別為202.377 MPa和204.401 MPa，其最小安全系數(shù)為286/204.401=1.399>1.15。因此，改進后排障器的結(jié)構(gòu)強度比改進前的結(jié)構(gòu)強度好，而且改進后排障器結(jié)構(gòu)滿足強度要求。
       為了驗證有限元仿真分析結(jié)果的可靠性，本研究對有限元仿真分析結(jié)果與試驗結(jié)果進行了對比分析。排障器的試驗結(jié)果在鐵道部產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心的200 km車體靜強度檢驗報告之中。有限元仿真分析結(jié)果取點的位置及數(shù)值如圖所示，有限元仿真分析結(jié)果與試驗結(jié)果對比如表所示。通過表可知，有限元仿真分析結(jié)果與試驗結(jié)果相差不大，在一個可以接受的誤差范圍內(nèi)，因此，排障器的有限元仿真分析結(jié)果是可靠的，排障器的設(shè)計改進方案是合理的。
       本研究對排障器結(jié)構(gòu)進行了強度分析，得出了原結(jié)構(gòu)的薄弱位置，提出設(shè)計改進方案并進行強度分析，最后將仿真分析結(jié)果與試驗結(jié)果進行對比分析，驗證了仿真分析結(jié)果的可靠性以及改進方案的結(jié)構(gòu)合理性。運用仿真分析來驗證結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性在現(xiàn)代設(shè)計過程中經(jīng)常用到，它不僅可以提高設(shè)計效率和設(shè)計質(zhì)量，而且也能降低設(shè)計成本，同時排障器的改進方案對其它車型的排障器設(shè)計具有一定的指導(dǎo)意義。
 

                                                                                  專業(yè)從事機械產(chǎn)品設(shè)計│有限元分析│強度分析│結(jié)構(gòu)優(yōu)化│技術(shù)服務(wù)與解決方案
                                                                                                                                                      杭州那泰科技有限公司
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