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中車眉山車輛有限公司 四川眉山 620020

根據(jù)某些敞車在實際運用過程中需采用裝卸裝置進行卸貨，而使用裝卸裝置卸貨的敞車易出現(xiàn)側(cè)墻外脹偏大、上側(cè)梁加強角鋼磨損嚴重、上側(cè)梁和墻板多處出現(xiàn)撞擊硬彎、凹坑等現(xiàn)象（圖1），嚴重時敞車的側(cè)柱內(nèi)補強座與鋼地板間焊縫失效，嚴重影響了車輛正常使用（圖2）。為了解裝卸裝置對該敞車側(cè)墻外漲和焊縫失效的影響，特對車體在外載荷作用下的強度與剛度進行了研究分析。

圖1 運用車輛側(cè)墻外漲情況

圖2 側(cè)柱內(nèi)補強座焊縫失效

1 仿真計算模型建立

1.1 裝卸裝置作用載荷介紹

根據(jù)使用裝卸裝置卸貨的敞車實際情況，該類敞車車體上側(cè)梁上有明顯的硬彎痕跡，車體側(cè)墻板和側(cè)柱內(nèi)補強座上存在一定數(shù)量的凹坑，這些都是由裝卸裝置撞擊車體產(chǎn)生的。但是，由于裝卸裝置對車體的作用時間短，且載荷大小無法確定，因此，分析時取裝卸設備載荷為20kN，分別加載于選定的各載荷作用位置，如圖3所示。模擬裝卸裝置作用載荷僅供考察其對側(cè)墻外漲變形和側(cè)柱內(nèi)補強座與鋼地板間連接焊縫應力的影響趨勢。

圖3 裝卸裝置載荷作用位置

1.2 側(cè)柱內(nèi)補強座焊縫失效介紹

當裝卸裝置進行卸貨作業(yè)時，1位側(cè)柱內(nèi)補強座和2位側(cè)柱內(nèi)補強座由于位于車體中間，其根部受撞擊的頻率最高，出現(xiàn)裂紋的幾率最大。同時，部分車體結(jié)構(gòu)的側(cè)柱內(nèi)補強座上有顯著的裝卸裝置撞擊凹坑，這些側(cè)柱內(nèi)補強座與鋼地板間的焊縫已經(jīng)完全裂開。為研究焊縫失效后，其余側(cè)柱內(nèi)補強座與鋼地板間焊縫的應力變化情況及其對側(cè)墻橫向變形的影響，建立了6個分析模型。模型對側(cè)柱內(nèi)補強座編號的定義如圖4所示，模型描述列于表1。

圖4 側(cè)柱內(nèi)補強座的編號

表1 模型描述

2 結(jié)語

通過裝卸裝置作用在車體不同部位的分析及側(cè)柱內(nèi)補強座焊縫失效下作用在車體不同部位的分析可以得出以下結(jié)果：

（1）裝卸裝置除作用在WJ1位置外，在其余位置加載大小為20kN的裝卸裝置載荷所產(chǎn)生的側(cè)墻橫向變形較散裝粒狀貨物壓力下的變形更大；因此，裝卸裝置作用載荷對側(cè)墻橫向變形的貢獻遠大于散裝粒狀貨物壓力載荷[1]。

（2）在僅受散裝粒狀貨物側(cè)壓力作用下，側(cè)柱內(nèi)補強座與鋼地板間的焊縫失效將導致側(cè)墻橫向變形增大。當側(cè)柱內(nèi)補強座1、2與地板間的焊縫均失效后，較初始模型大52.09%；側(cè)柱內(nèi)補強座1-4與地板間的焊縫均失效后，較初始模型大80.29%；側(cè)柱內(nèi)補強座5、6對控制側(cè)墻橫向變形的貢獻甚小[2]。