基于ANSYS的貨物支撐裝置應力接觸分析

韓金剛 楊詩衛 楊艷萍 王愛民

(中車眉山車輛有限公司產品開發部 四川 眉山 620010)

基于ANSYS的貨物支撐裝置應力接觸分析

韓金剛 楊詩衛 楊艷萍 王愛民

(中車眉山車輛有限公司產品開發部 四川 眉山 620010)

采用ANSYS軟件對一種棚車用貨物支撐裝置進行了應力接觸分析，分析結果表明，該結構強度儲備不夠充足，還需進一步進行優化設計。

貨物支撐裝置；接觸分析；ANSYS；應力

在實際工程中，許多結構表現出一種與狀態相關的非線性行為，接觸問題就是其中的一種[1]。當2個分離的表面相互碰觸并互切時，就稱它們處于接觸狀態[2]。鐵路貨車零部件承載中具有大量的接觸問題，如車體上心盤與轉向架下心盤間的接觸、貨物支撐裝置間的接觸等。ANSYS軟件可以通過建立在接觸面上的接觸單元與接觸物體連接，建立接觸系統整體平衡方程，較好地解決接觸問題。ANSYS支持3種接觸方式，即點-點，點-面，面-面，每種接觸方式使用不同的接觸單元，并適用于某一特定類型的接觸問題。本文采用ANSYS 12.1 分析某型棚車用貨物支撐裝置的應力，以了解該裝置的運用可靠性，解決運用中存在的問題。

1 結構概述

貨物支撐裝置由托盤座和底座組成(見圖1)。托盤座由型鋼和板材組焊而成，底座由5 mm厚的鋼板制成。托盤座與底座通過托盤座上的掛鉤掛于底座的開孔處(兩者配合時存在4 mm的間隙)，貨物置于托盤座上，垂向載荷通過托盤座與底座間的彈性接觸進行傳遞。實際運用過程中，底座或托盤座時常發生撕裂，如圖2所示，該結構存在較大的運用安全隱患，因此有必要對結構進行可靠性研究與分析。……