2004年，南车四方机车车辆股份有限公司为纳米比亚设计制造了120km/h动力集中型内燃动车组。该动车组由1辆动车、2辆拖车和1辆驾拖车组成，采用15号车钩、密接式风挡、DTB-3型转向架钢圆簧。该动车组用于纳米比亚铁路中短途旅游及首都与机场间的旅客运输。
       本文介绍其拖车车体钢结构的设计及有限元分析和静强度试验情况。拖车车体钢结构介绍车体结构采用无中梁、薄壁筒形整体承载焊接结构，主要由底架钢结构、侧墙钢结、车顶钢结构及外端钢结构组成。对动车组要求限界需满足纳米比亚铁路限界，强度需满足TB/T1335-1996(铁道车辆强度设计及试验鉴定规范)的要求，但对车体扭转刚度不做具体数值要求。纳米比亚铁路轨距为1065mm，最小通过曲线半径连挂为100m，最大坡度为25站台面高度为965mm。受纳米比亚铁路限界限制，车体断面设计较小，车体宽度为2805mm，车体高度为3800mm，木地板距轨面高度为1232mm，车钩连挂高度为895mm，车体长度为20000mm，车辆定距为14000mm。DTB-3型转向架自重5.5t，轴重12t，整车自重139.3t。车体断面和限界如图所示。底架钢结构主要由两端的牵引梁、枕梁、缓冲梁，主横梁边梁及波纹地板等组成。缓冲梁起缓冲作用。车体纵向力通过车钩传递给牵引梁、枕梁、波纹地板和边梁。牵引梁由两根槽钢和上下盖板组焊结构，是承受和传递牵引力、冲击力的主要部件，设计的强度比较大。枕梁由上盖板、下盖板、立板及加强板焊接成箱形结构，其不但承受侧墙和底架边梁传递的垂向载荷，而且承受牵引梁传递的纵向力，故其垂向和纵向刚度都要求非常强大。波纹地板采用1.5-Q310GNHL，主要传递纵向力，并把垂向载荷传递给主横梁。边梁采用14a槽钢。
       侧墙钢结构主要由帽形横梁、帽形立柱、侧墙板及门口框架组成。侧墙板为通长板，无压筋，由两块通长板中间一条横向焊缝拼焊，采用帽形立柱帽形通长横梁来增加侧墙的垂向和横向刚度，以提高侧墙板的平面度。
       车顶钢结构主要由通长车顶板、帽形弯梁及纵梁组成，车顶端部设置空调活盖，受限界影响及美观考虑，活盖设计为下沉式结构，为提高车顶板的稳定性和平面度，在宽度方向布置了6条纵向梁，外端钢结构主要由端角柱、折棚立柱、端顶横梁及外端墙板组成，端角立柱与折棚立柱采用冷拔钢管，折棚立柱内嵌外端墙与外端门口一体，强大的外端能够承受端部事故载荷，并提高车体的抗扭刚度。
       受纳米比亚限界的限制，底架边梁只能采用14a槽钢，国内25型客车底架边梁为18a槽钢，且在车体的高度和宽度方面较国内25型客车分别减少了633mm和300mm，从而导致了车体的扭转刚度和垂向弯曲刚度减小，为保证地板厚度67mm，采用下翻式波纹地板，减小了主横梁的高度，导致横梁的承载能力下降，车体的扭转刚度和垂向弯曲刚度减小，因此，在施工设计中底架边梁采用了箱形结构，同时改进了底架横梁与底架边梁的连接结构。

                                                                                  专业从事机械产品设计│有限元分析│强度分析│结构优化│技术服务与解决方案
                                                                                                                                                      杭州那泰科技有限公司
                                                                              本文出自杭州那泰科技有限公司www.nataid.com，转载请注明出处和相关链接！