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      某型大功率交流傳動電力機車是大同電力機車有限公司與阿爾斯通公司聯合研發的雙節重聯軸大功率交流傳動重載貨運電力機車，機車設計以阿爾斯通公司的PRIMA系列機車為原型，適應大秦線2萬t重載貨運牽引。車體作為機車的主要承載部件，在機車運行中，承受著垂直載荷、水平沖擊載荷和側向力的作用，并向車鉤傳遞牽引力和制動力，所以車體結構必須經過強度分析和剛度分析。
      1車體結構特點
      某型電力機車車體是框架式整體承載全鋼箱形殼體焊接結構，采用模塊化設計，由底架、司機室、側墻、后端墻、頂蓋等構成一個大而復雜的箱形結構。主要結構特點：單端司機室、具有部分中梁式底架、波紋板側墻、可拆卸大頂蓋、中間走廊、中間低位牽引拉桿傳遞牽引力方式等。圖為車體實體模型。
      整個車體的壓縮/牽引機械阻力符合AAR標準，車體兩端承受3600 kN的靜壓力和2500kN的靜拉力而不會產生永久性變形，其他靜強度要求符合UIC566標準。緩沖器和車體具有超載承受能力。
      單節車體主要結構參數如下：
      底架長度17723 mm；
      底架寬度2850 mm；
      底架上平面距軌面高度1630 mm；
      車體寬度2856 mm；
      車鉤中心線距軌面高度880±10 mm；
      車頂距軌面高度3642 mm；
      車鉤縱向中心線距離18975 mm；
      機車排障器距軌面高度110±10 mm；
      2車體靜強度和疲勞強度計算分析
      2.1車體力學模型
      車體結構在橫向和縱向不完全對稱，為使車體計算模型與實際應用車體結構保持一致。保證計算結果的準確性，本次汁算采用整車模型，最大限度地模擬實際車體結構及其受力特點，并減少因模型簡化而引起的計算誤差整車模型。節點數238000個，單元數236000個。
      2.2車體材料參數及計算驗收標準
      側墻蒙皮材料采用S275J2G4，屈服極限σe= 275 MPa，車體其他承載結構材料采用S355J2G4，屈服極限σe= 355 MPa。對于所有鋼材型號，E =楊氏模量=210 000M Pa，ν=泊松比=0.3。對于垂向載荷工況和牽引工況，在焊縫區和有切口效應的截面變化區，取安全系數為1.65；在無切口效應的非焊縫區，取安全系數為1.5。對于壓縮工況、拉伸工況、抬車工況和司機室保護工況，在焊縫區和有切口效應的截面變化區，取安全系數為1.1；在無切口效應的非焊縫區，取安全系數為1。整備狀態下車體彎曲自振頻率與轉向架的點頭和沉浮振動頻率的比值應大于等于1.4。一般情況下機車轉向架的點頭和沉浮振動頻率為5～7 Hz，整備狀態車體垂向一階彎曲振動頻率應大于等于10 Hz。

                                                                                  專業從事機械產品設計│有限元分析│強度分析│結構優化│技術服務與解決方案
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