【摘要】：欄板式、倉(cāng)柵式半掛車(chē)是中國(guó)陸運(yùn)市場(chǎng)普貨運(yùn)輸使用量最大的半掛類車(chē)型,年產(chǎn)量超過(guò)15萬(wàn)臺(tái),占全國(guó)半掛車(chē)年產(chǎn)量的50%以上。欄板作為欄倉(cāng)車(chē)上裝主要的組成結(jié)構(gòu),使用量大且其性能決定了車(chē)輛上裝固貨的能力和安全性。目前欄板的主要形式為四邊方管框架加中間豎波波紋板的焊接結(jié)構(gòu),存在的主要問(wèn)題:結(jié)構(gòu)形式個(gè)性化多、生產(chǎn)批量小效率低;欄板結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度差,使用中脹箱、開(kāi)裂、變形等問(wèn)題頻發(fā),影響貨物運(yùn)輸安全;豎波形式波紋板行駛風(fēng)阻大、車(chē)輛能耗高。本文以現(xiàn)有三種典型欄板結(jié)構(gòu)為現(xiàn)狀分析依據(jù),通過(guò)對(duì)實(shí)際使用中欄板失效形式的分析,歸類梳理出欄板四種主要失效形式,并分析得出失效原因及影響因素。通過(guò)對(duì)實(shí)際使用工況的研究,將變化的實(shí)際裝載工況轉(zhuǎn)化為五種可量化的有限元邊界工況,分別確定了各類工況的試驗(yàn)參數(shù)值。對(duì)典型結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元分析,通過(guò)研究零件的尺寸與結(jié)構(gòu)的變化對(duì)整體欄板性能造成的影響;同時(shí)分析各個(gè)部件在欄板整體性能當(dāng)中的權(quán)重關(guān)系,從而確定了影響欄板性能的參數(shù)變量,為后續(xù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的方向和方法創(chuàng)造了基礎(chǔ)。利用形貌優(yōu)化工具,通過(guò)上述分析出的參數(shù)變量、邊界條件進(jìn)行計(jì)算,設(shè)計(jì)出了不對(duì)稱截面的橫波欄板結(jié)構(gòu),此結(jié)構(gòu)可以使用羅拉的加工方式生產(chǎn)。針對(duì)新橫波羅拉結(jié)構(gòu)欄板樣件與現(xiàn)有三種典型結(jié)構(gòu)欄板樣件,在五種試驗(yàn)工況下做實(shí)際對(duì)標(biāo)試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果顯示新欄板結(jié)構(gòu)在五項(xiàng)工況下四項(xiàng)優(yōu)于現(xiàn)有傳統(tǒng)結(jié)構(gòu),一項(xiàng)類同略低于現(xiàn)有結(jié)構(gòu)但符合設(shè)計(jì)要求,試驗(yàn)結(jié)果顯示新式羅拉橫波欄板結(jié)構(gòu)性能與有限元分析結(jié)果相符,符合設(shè)計(jì)預(yù)期。橫波欄板結(jié)構(gòu)使用羅拉工藝生產(chǎn),可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化加工;結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度性能提升,提高了貨物的運(yùn)輸安全性;行駛中風(fēng)阻小,降低了車(chē)輛的能耗。本文最后通過(guò)對(duì)羅拉橫波欄板的商品化分析,對(duì)比了外協(xié)羅拉和自建羅拉生產(chǎn)線的成本對(duì)比,為后續(xù)產(chǎn)品的組織生產(chǎn)做出了決策依據(jù)支持。
【圖文】：

圖 1-1 掛車(chē)組合形式.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀 美國(guó)、歐洲是汽車(chē)列車(chē)甩掛運(yùn)輸發(fā)展比較成熟的國(guó)家和地區(qū)，經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)更新和升級(jí)，汽車(chē)列車(chē)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與普通貨運(yùn)車(chē)輛技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)融為一體。其中，美國(guó)分別引車(chē)、半掛車(chē)的尺寸和承載有著明確規(guī)定，但是不限制半掛汽車(chē)列車(chē)的尺寸。而法規(guī)限制對(duì)汽車(chē)列車(chē)的總長(zhǎng)，我國(guó)的 GB1589 中的要求與歐洲法規(guī) ECE R13 保持7]。美國(guó)與歐洲均對(duì)牽引車(chē)與半掛車(chē)的尺寸、電氣、制動(dòng)匹配[8]、穩(wěn)定性、協(xié)調(diào)性詳細(xì)的要求[9]，并在標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了試驗(yàn)方法和標(biāo)準(zhǔn)要求具體數(shù)值，保證牽引車(chē)與或其他類型甩掛運(yùn)輸車(chē)輛的運(yùn)營(yíng)安全[10]。中國(guó)、美國(guó)、歐洲是半掛車(chē)最主要的三大市場(chǎng)，占據(jù)全球總銷量的 85%左右， 1/3 左右的市場(chǎng)份額，如下圖 1-2 所示。

圖 1-1 掛車(chē)組合形式狀 汽車(chē)列車(chē)甩掛運(yùn)輸發(fā)展比較成熟的國(guó)家和地區(qū)，經(jīng)過(guò)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與普通貨運(yùn)車(chē)輛技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)融為一體。其中尺寸和承載有著明確規(guī)定，，但是不限制半掛汽車(chē)列車(chē)列車(chē)的總長(zhǎng)，我國(guó)的 GB1589 中的要求與歐洲法規(guī) E對(duì)牽引車(chē)與半掛車(chē)的尺寸、電氣、制動(dòng)匹配[8]、穩(wěn)定在標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了試驗(yàn)方法和標(biāo)準(zhǔn)要求具體數(shù)值，保運(yùn)輸車(chē)輛的運(yùn)營(yíng)安全[10]。歐洲是半掛車(chē)最主要的三大市場(chǎng)，占據(jù)全球總銷量的份額，如下圖 1-2 所示。
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U469.53

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2616621