对JS6106GHA城市客车的油箱托架结构进行有限元分析,找出缺陷,进行优化改进,以提高其可靠性,从而为合理地设计客车油箱托架结构提供参考。可将其分成下列几种工况来进行计算：垂直载荷；制动；左转弯；右转弯；起步；左转弯+制动；右转弯+制动。注：其中在垂直载荷工况里考虑车辆行驶过路面坑凹处时，受到冲击作用，此时按2.5倍的系数来计算垂直载荷。而其它几个工况是按车辆在平稳的路面行驶时，其垂直载荷不考虑冲击作用，仅按单纯的重力来计算。2原结构计算及优化2.1原结构应力计算原结构各工况的最大应力值见表3（“↓”代表数值下降）。其中在垂直载荷工况下原结构托架组件出现了相对最高应力值，如图2所示。图2最大应力点所在区域为托架后部，托架底纵梁③上靠车外侧的加强板④前端，最大应力值241MPa，超过了表2中设定的Q235钢疲劳极限危险值198MPa。此处为结构危险区域，说明此处的托架底纵梁抗疲劳强度不足。结合图3分析城市客车油箱托架-数控滚圆机滚弧机张家港钢管滚圆机滚弧机折弯机，实车在行驶近40000km时产生开裂缝的区域与有限元分析出现的最大应力危险区域吻合。另外，应力云图显示底纵梁②所受应力较小，其强度存在富余的现象，有减重余地。2.2结构优化及计算将托架底纵梁①、③规格改为KQJ50×30×3.0的矩形钢管；底纵梁②规格改为KQJ50×30×1.75的矩形钢管；加强板④改为钢板3.0厚；底横梁⑤改为U型件40×60×40（厚度4.0）。增加底加强钢板⑥（厚度3.0），具体结构[10]如图4所示。优化结构各工况的最大应力值见表3。其中在垂直载荷工况下托架组件出现了相对最大应力值。结合图4看，图5中最大应力点所在区域为托架底纵梁③外侧的加强板④上端，最大应力值113MPa，明显下降，低于163MPa的安全限值，本文由公司网站滚圆机网站采集转载中国知网资源整理!www.gunyuanji.name说明优化后的结构安全。2.3计算数据汇总对比结构优化前后各典型工况的托架结构最大应力、变形量及重量变化汇总见表3-表5。图2垂直工况最大应力点所疲劳极限危险值198MPa。此处为结构危险区域，说明此处的托架底纵梁抗疲劳强度不足。结合图3分析，实车在行驶近40000km时产生开裂缝的区域与有限元分析出现的最大应力危险区域吻合。另外，应力云图显示底纵梁②所受应力较小，其强度存在富余的现象，有减重余地。2.2结构优化及计算将托架底纵梁①、③规格改为KQJ50×30×3.0的矩形钢管；底纵梁②规格改为KQJ50×30×1.75的矩形钢管；加强板④改为钢板3.0厚；底横梁⑤改为U型件40×60×40（厚度4.0）。增加底加强钢板⑥（厚度3.0），具体结构[10]如图4所示。优化结构各工况的最大应力值见表3。其中在垂直载荷工况下托架组件出现了相对最大应力值。结合图4看，图5中最大应力点所在区域为托架底纵梁③外侧的加强板④上端，最大应力值113MPa，明显下降，低于163MPa的安全限值，说明优化后的结构安全。2.3计算数据汇总对比结构优化前后各典型工况的托架结构最大应力、变形量及重量变化汇总见表3-表5。图2垂直工况最大应力点所在区域局部图图3原托架在车辆行驶39746km时发生开裂图图4油箱托架结构（优化结构）表3各工况中托架的最大应力值/MPa序号典型工况原结构vonMises1垂直载荷2412制动116优化结构vonMises11369.4变化量/%↓53.1↓40.13左转弯80.357.1↓28.84右转弯11355.1↓51.25起步11590.7↓21.16左转弯+制动12495.5↓22.97右转弯+制动13178.9↓39.7图5垂直载荷工况最大应力点所在区域局部图开裂缝241MPa城市客车油箱托架-数控滚圆机滚弧机张家港钢管滚圆机滚弧机折弯机本文由公司网站滚圆机网站采集转载中国知网资源整理!www.gunyuanji.name