地铁座椅结构分析与轻量化优化方法
关于某地铁车辆立扶手安装的力学分析与结构优化
关于某地铁车辆立扶手安装的力学分析与结构优化近年来，随着城市交通的快速发展，地铁成为了城市居民出行的重要方式之一。
而在地铁车辆的设计中，立扶手是乘客乘坐时非常重要的装置之一。
它不仅能提供支撑，还可以保证乘客在车厢行进时的安全和舒适。
对于地铁车辆立扶手的力学分析与结构优化显得尤为重要。
本文将对此进行深入的探讨。
一、立扶手的力学分析在对地铁车辆立扶手进行力学分析之前，首先需要了解立扶手的作用。
立扶手是乘客乘坐地铁时用来支撑身体的装置，其主要作用是提供支撑和保持平衡。
对于立扶手的力学分析需要考虑以下几个方面：1. 受力分析立扶手主要承受来自乘客身体的重力和外部环境的振动力。
在设计中，需要考虑立扶手的受力情况，以保证其在承受重力和振动力时不会发生变形或破损。
还需要考虑在紧急情况下，立扶手是否能够承受乘客的冲击力。
2. 结构稳定性分析立扶手的结构稳定性是指在受力情况下，其不会因为变形或材料破损而失去支撑作用。
在力学分析中，需要考虑立扶手的结构是否稳定，是否能够保持在受力情况下不发生变形或破损。
3. 材料选择和加工工艺分析在力学分析中，需要考虑立扶手所采用的材料是否具有足够的强度和韧性，另外还需要考虑材料的加工工艺是否能够保证其在受力情况下不会出现裂纹或疲劳。
在设计立扶手时，需要进行材料选择和加工工艺的分析。
二、立扶手的结构优化通过对立扶手进行力学分析，可以得出几点结论：1. 在选材上，应该选择具有足够强度和韧性的材料，以保证立扶手在受力情况下不会发生破损或变形。
2. 在结构设计上，应该考虑立扶手的稳定性和承受力，尽量避免因为结构设计不合理而导致立扶手失去支撑作用。
3. 在加工工艺上，应该选择合适的加工工艺，以保证立扶手在制作过程中不会出现裂纹或疲劳。
基于以上结论，对于立扶手的结构优化可以从以下几个方面进行改进：在进行结构优化时，需要进行大量的试验和仿真分析，以验证是否满足设计要求。
还需要考虑立扶手与车厢其他部件的结构配合和安装要求，以保证立扶手的安全性和可靠性。
客室座椅结构设计和分析
ＧＢＩＯ０００中 ，第 ５０百 分位 人 体 坐 姿 高度 为 ４１３ｒａｍ， ９５百 分 位 人 体 坐 姿 高 度 为 ４４８ｍｍ，座 高 设 置 范 围 为 ４１０ｒａｍ～ ４５０ｍｍ，可满 足乘 客 需求 ，座 高设 置为 ４３５ｍｍ。
本 文 对 座 椅 外 形 、 端 部 外 形 及 结 构 进 行 了设 计 分 析 ，利 用 有 限元 分析 验 证强 度 ，通 过试 验 对 实际 产 品进 行有 效 检验 。
１ 座椅材 料 选 型
轨 道 车 辆 座 椅 一 般 沿 车 体 纵 向 布 置 ，悬 臂 结 构 ， 座 椅 由座椅 面 板和 座 椅骨 架 组成 ；座椅 面 板有 不锈 钢 和 玻璃 钢 两种 材质 ，其 特 点对 比如 下 。
缺 点 ：环 保性 能较 差 。 由 于 座 椅 面 板 外 形 设 计 复 杂 ，选 择 玻 璃 钢 材 质 ， 座椅 骨架 有 不锈 钢 、碳 钢 、铝 合金 等 材质 ，在满 足 强度 下 ，钢制 骨 架较 铝 制骨 架 重量 大 ，车 辆 设计 中 ，较 多采 用 铝 制骨 架 。
倚 靠 位 置 的 高度 根 据 ＧＢＩＯ０００人 体 立 姿 尺 寸 ，取 ｌ８～ ５５岁 的 中 国 女 性 第 １百 分 位 ，人 体 立 姿 高 度 为 ６４８ｍｍ，为 满 足 大 部 分 乘 客 需 求 ，依 靠 高 度 应 不 小 于 ６５０ｍｍ，设置 为 ６６０ｍｍ。
依 靠 位 置 角 度 （上 倾 角 ）越 大 ，占用 空 间 越 大 ， 倾 角一 般不 大于 ４０。为 宜 。将 突 出位置 与座 椅顶 部 连接 ， 作为 倾 角 ，倾 角设 置为 ２８。。座椅 一侧 ，端 板 凹进 结 构 ； 门 口一 侧 ，端板 凸出 结构 ，方 便 站立 乘客 倚 靠 ，提 高 了
深圳地铁11号线车辆商务车厢座椅的强度分析与优化设计
深圳地铁11号线车辆商务车厢座椅的强度分析与优化设计吴俊杰;王雁东;李振阳;郭海洋
【期刊名称】《技术与市场》
【年(卷),期】2022(29)9
【摘要】以深圳地铁11号线商务车厢座椅为研究对象,对其结构进行了介绍,同时运用有限元方法,对该座椅的悬臂支座的应力和变形情况进行了仿真分析。
根据仿真结果,对支座的结构进行了优化,提出了2种不同的优化方案。
最后,对这2种优化方案重新进行了有限元分析和对比。
【总页数】4页(P30-33)
【作者】吴俊杰;王雁东;李振阳;郭海洋
【作者单位】中车株洲电力机车有限公司工业设计研究所
【正文语种】中文
【中图分类】U46
【相关文献】
1.深圳地铁1号线续建工程车辆 ATC天线安装支架优化设计
2.深圳地铁五号线车辆悬挂及供风系统故障分析和优化方案
3.地铁车辆座椅骨架结构强度分析及其优化
4.地铁车辆座椅人体接触面分析及设计优化
5.深圳地铁1号线续建工程车辆自主化设计制造工艺难点分析及对策
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
地铁隧道结构动力响应的分析与优化
地铁隧道结构动力响应的分析与优化I. 绪论随着城市化进程的加速和人口的不断增长，城市交通不断面临着新的挑战。
地铁作为城市快速交通系统的重要组成部分，越来越受到人们的青睐。
然而，地铁建设涉及到大量的工程技术问题，其中一个重要的问题就是隧道结构的动力响应。
本文针对地铁隧道结构的动力响应进行分析与优化，旨在提高地铁的安全性与运行效率。
II. 地铁隧道结构动力响应的分析1. 地铁隧道结构和动力响应地铁隧道结构是地铁建设的重要组成部分。
地铁隧道结构的动力响应是指地铁列车行驶过隧道时，由于列车的振动作用于隧道结构上，从而引起隧道结构的变形和振动。
这种动力响应会对地铁的运行安全产生影响。
2. 地铁隧道结构动力响应的影响因素地铁隧道结构的动力响应受到多种因素的影响。
其中主要因素包括：列车速度、列车轴重、隧道结构的固有频率、地质条件等。
3. 地铁隧道结构动力响应的计算方法地铁隧道结构的动力响应分析通常采用有限元方法。
该方法基于隧道结构和列车的数学模型，通过数值计算得出隧道结构在列车行驶过程中的变形和振动。
为了获得精确的计算结果，所选定的数学模型应尽量符合实际情况。
III. 地铁隧道结构动力响应的优化1. 地铁隧道结构的减振措施隧道结构的减振措施是指通过采用减振材料或减振装置等方法，降低列车行驶对隧道结构的振动影响。
比较常见的减振措施包括：振动隔离板、减阻隔振板、弹性垫等。
2. 地铁隧道结构的抗震设计地铁隧道结构的抗震设计是指针对地震等自然灾害，对隧道结构进行设计和改进，提高其防震能力。
抗震设计的主要措施包括：控制地震响应震级、减小地震响应周期、增强结构抗震能力等。
3. 地铁隧道结构的优化设计地铁隧道结构的优化设计是指根据动力响应的分析结果，对隧道结构进行改进和优化，提高其整体的安全性和运行效率。
优化设计的关键是尽量减小动力响应，降低结构产生的振动和变形。
IV. 结论地铁隧道结构的动力响应是地铁建设中需要注意的重要问题。
高速铁路车体轻量化设计与优化
高速铁路车体轻量化设计与优化随着科技的不断发展和城市化进程的加快，高速铁路作为一种快速、安全、环保的交通工具，其重要性和需求也越来越大。
在高速铁路建设中，车体轻量化设计和优化是一个重要的课题，旨在提高列车的运行效率、减少能源消耗、减轻环境压力，同时确保列车的运行安全和乘坐舒适。
首先，车体轻量化设计与优化需要考虑结构强度和安全性。
高速铁路列车需要在各种复杂环境下运行，因此车体的结构必须足够强度，能够承受各种力学负荷和外界冲击。
一方面，可以采用先进的材料和工艺技术，例如碳纤维复合材料和铝合金等，使车体在不降低强度的前提下减少重量。
另一方面，结构设计要合理，通过优化设计和仿真分析，减少不必要的结构部件，提高材料的利用率，达到轻量化效果。
其次，车体轻量化设计和优化还需要考虑乘客的舒适性和安全性。
高速列车的乘坐舒适度是一个非常重要的指标，因为长时间的乘坐可能会对乘客的身体和心理造成负面影响。
轻量化设计不能以牺牲乘客舒适为代价，而应该通过改进座椅和悬挂系统等设计，使乘客在列车行驶过程中感受到更少的颠簸和震动。
另外，车体轻量化设计和优化还需要考虑能源消耗和环境影响。
随着全球对环境保护意识的增强，减少能源消耗和降低碳排放已经成为未来交通运输的重要发展方向。
在轻量化设计中，可以通过减少车体重量来减少能源消耗，并通过改进列车动力系统和阻力减小措施等技术，提高列车运行的能效性能。
轻量化设计还有助于减轻轨道的损坏情况，减少维护和修复工作，降低对环境的影响。
最后，车体轻量化设计与优化需要考虑生产成本和经济效益。
轻量化设计和优化不仅仅是追求重量减少，还需要综合考虑材料成本、制造工艺等因素。
在设计过程中，需要根据具体情况和经济性原则，综合考虑各种因素，并找到最佳的设计方案。
同时，轻量化设计也可以降低列车的能源消耗和维修成本，提高列车的经济效益。
综上所述，高速铁路车体轻量化设计与优化是在快速、安全、环保的前提下，通过改进结构设计和材料运用等手段，减少车体重量，提高列车运行效率和经济效益，降低能源消耗和环境影响的重要课题。
动车组座椅底架结构分析及优化设计
动车组座椅底架结构分析及优化设计袁新杰【摘要】通过对动车组座椅底架的结构分析,并构建简化的力学模型,以底架纵梁的截面面积为目标函数,最大挠度和强度为约束条件,采用优化设计的方法,找到满足挠度和强度要求时,梁截面直径和壁厚的最佳取值点.【期刊名称】《机电工程技术》【年(卷),期】2010(039)007【总页数】3页(P61-63)【关键词】底架;优化设计;目标函数;挠度;强度【作者】袁新杰【作者单位】上海交运汽车精密冲压件有限公司,上海,201709【正文语种】中文【中图分类】TH1221 前言动车组座椅底架主要用以承载人体载荷，并作为上部转架的回转支撑，由铝合金型材和板材焊接而成。
其中，三人座椅的底架较长，且承受的载荷也大，因此，底架的挠度将直接影响其转动性能，其合理的结构设计，不但要满足底架有足够的刚度和强度，而且能够用最简单的结构和最节省的材料，达到产品的功能和强度要求。
本文通过对其结构分析，并运用优化设计的基本原理，建立目标函数和约束条件，求解材料最省的取值点。
2 底架结构特点分析图1 底架结构图底架结构见图1，它是由铝合金型材焊接而成。
中间为回转支撑中心，主要用以支撑转架上的人体重量和转架的回转中心，左右二侧有四个支撑小平面，是支撑来自转架上的载荷，转架上有三个座席。
载荷通过底架的回转支撑板和支撑小平面，传递给纵梁及支撑脚至车厢地面，四个支撑脚与车厢地板连接。
根据底架结构的受力位置和支撑位置来看，其结构布局是比较合理的，主要是支撑点的跨度不大，这样纵梁的挠度就会比较小，有利于控制底架的变形及回转支撑板的平整度，保持正常的回转功能。
3 问题的提出对图1所示结构，在其支撑点、承载和结构形式均已确定的情况下，如何使底架的纵梁，在满足强度和刚度条件下，选取纵梁断面的尺寸，使所用材料最省，这是结构强度设计时必须考虑的问题。
有多种方法可以解决这一问题，本文应用机械优化设计的方法，对此提出一个解决方案。
地铁车厢底盘的结构分析与优化
地铁车厢底盘的结构分析与优化在城市交通中，地铁作为快速交通工具广泛应用。
地铁车厢的底盘是其重要组成部分，结构的合理设计可以提高乘客乘坐舒适度，增强地铁行驶安全性。
因此，对地铁车厢底盘的结构进行分析和优化，对于提升城市地铁的应用水平有着重要的意义。
一、地铁车厢底盘的组成部分地铁车厢底盘结构主要由钢材构件、弹簧悬挂系统、轴箱、轮轴、轮轮对、电机和制动系统等构成。
钢材构件负责车身承重、地铁行驶时的稳定性，弹簧悬挂系统可以减少车体对乘客所产生的震动，同时也承担着车身的重量，在地铁运行时保持稳定。
轮轴负责传递车轮所受的载荷，车轮是直接接触铁轨的部分，在地铁行驶过程中起到了支撑车身和运动的作用，轮轮对则用于连接轴箱和电机，实现电机的运转。
制动系统可以对车轮进行控制，使得车厢在行驶和停止时具有更好的控制性。
二、地铁车厢底盘的现状目前，大多数城市的地铁车厢底盘都采用钢结构，车体重量较重，地铁行驶时会产生较大的震动、噪音，乘客乘坐体验较差。
此外，一些地铁车厢运行过程中的制动力与车轮的磨损、牵引系统的不稳定等问题，也给地铁的正常行驶带来了困难。
三、对地铁车厢底盘的结构进行优化1.材料的改进钢材作为地铁车厢底盘的主要构件，其材质的改进可以有效地提高车体的强度并减轻车重，减少乘客在地铁行驶过程中所感受的震动和噪音。
2.载荷的优化地铁车厢底盘的载荷是指所承受的重量，通过对地铁车厢总重量的计算，可以确定车厢底盘的承重能力，从而实现载荷的优化。
在轴箱、轮轴和轮轮对的设计中，也可以根据承受的载荷大小进行优化，保证地铁车厢底盘的稳定性和行驶安全性。
3.制动系统的改进制动系统对于地铁车厢的行驶和停止有着至关重要的作用。
现在一些地铁车厢采用数字化控制技术，通过电子阀门等设备，提高了制动力的可控性和精度，同时减少了车轮的磨损。
这种技术的应用可以优化地铁车厢底盘的结构，提高乘客的乘坐体验。
4.悬挂系统的改进现在一些地铁车厢采用了气垫悬挂系统，可以减少车身震动并提高乘坐舒适度。
汽车座椅轻量化结构设计及成形工艺优化的探讨
汽车座椅轻量化结构设计及成形工艺优化的探讨发布时间：2021-03-02T05:12:03.251Z 来源：《中国科技人才》2021年第3期作者：李伟[导读] 随着社会经济的发展，汽车已经走进了千家万户，但汽车与能源、环境之间的矛盾日益凸显。
东风小康汽车有限公司摘要：随着社会经济的发展，汽车已经走进了千家万户，但汽车与能源、环境之间的矛盾日益凸显。
汽车轻量化是首先节能减排、生态文明建设的有效途径，这也进一步推动了新技术在汽车工业中的应用。
本文首先简单地介绍轻量化材料，对汽车座椅轻量化结构设计方法进行了分析，之后探讨了低压铸造成型在汽车轻量化中的应用，以供参考。
关键词：汽车座椅；轻量化结构设计；成形工艺1.引言汽车总保有量的增加加剧了环境污染的问题，也增加了能源的消耗量，这些问题严重制约了我国汽车行业的长远发展。
而汽车轻量化是缓解这一矛盾的有效方式，汽车轻量化是在不改变汽车刚度与强度的前提下，采用轻量化材料，或借助结构轻量化设计减轻整车的质量。
汽车轻量化不仅可以使二氧化碳等有害气体的排放量大幅下降，还可以提升燃油的经济性，是汽车设计新的发展方向。
座椅是给汽车驾驶员提供支撑、便于驾驶操作的重要结构，可以在事故发生时给予一定的保护，实用性及较强，研究汽车座椅轻量化结构设计及成形工艺优化可以提高汽车能源利用率，减少污染，具有重要的意义。
2.轻量化材料汽车轻量化是在不改变汽车刚度与强度的前提下，采用轻量化材料，或借助结构轻量化设计减轻整车的质量，材料技术是轻量化结构设计的重要内容，借助轻量化材料能够同时改善汽车质量与行驶安全性。
现阶段，汽车轻量化材料主要爆包括；2.1铝合金铝作为轻质材料之一，被广泛地应用于各行各业中，由铝加工而成的铝合金具有耐腐蚀性强、热导率高等优点，利用先进技术加工后可以应用于汽车轻量化设计中。
与此同时，铝合金能够更好地抵抗外部的冲击，可以使汽车碰撞安全性得到提升。
2.2高强度钢高强度钢与一般的钢材相比，质量更轻，能够显著降低整车质量。
汽车座椅轻量化结构设计与优化
汽车座椅轻量化结构设计与优化摘要：随着汽车总保有量的不断增加，汽车与能源、环保之间的矛盾己成为制约汽车产业可持续发展的突出问题。
面对低碳时代的到来和节能减排的巨大压力，汽车轻量化是解决这一问题最有效、最现实的途径之一。
从而推动了新材料新工艺在汽车工业中的应用和发展。
其中，尤为引人注目的是铝合金在汽车轻量化中的应用和发展。
本文从座椅骨架材质轻量化、结构优化设计及成形工艺分析等方面入手对汽车座椅进行了轻量化设计研究。
关键词：汽车座椅；轻型化；结构设计；铝合金；低压铸造随着汽车总保有量和新增量的不断增加，汽车耗油量及汽车二氧化碳、有害气体及颗粒的排放量也在快速增加。
在能源日益紧缺，环境同益恶化的今天，这种矛盾己成为制约汽车产业可持续发展的突出问题。
面对能源危机和低碳环保的巨大压力，解决这一矛盾最有效、最现实的方法之一，也是当今世界汽车工业发展的潮流，就是实现汽车的轻量化。
1.汽车轻量化概念汽车轻量化（Lightweight of Automobile）就是必须在保证汽车使用性能，如强度、刚度和安全性的前提下，降低汽车的重量，从而提高汽车的动力性能，燃油经济性，并且降低废气污染。
汽车轻量化并不只是简单地降低汽车重量，还包含了许多新理论、新材料、新工艺。
根据美国铝协会研究，若汽车整车重量降低10%，其燃油效率可提高6%～8%；汽车整车重量每减少100kg，其百公里油耗可降低O.3～0.6L，二氧化碳排放量可减少约59/km。
总的来说，实现汽车轻量化主要有2种途径：一是利用有限元方法，拓扑优化方法改进汽车整车结构及零部件结构，实现结构件材料分布最优化；二是利用各种轻量化材料，包括高强度钢板材料和轻质材料。
结构轻量化设计就是利用有限元法和现代优化设计方法进行结构分析和结构优化，以减轻汽车车身、各零部件如发动机、承载件件和内饰件的重量。
结构优化设计即在保证产品达到某些性能目标（如强度、刚度）并满足一定约束条件的前提下，改变某些设计变量，使结构的重量最轻，这不但节省了材料，也便于运输和安装。
关于某地铁车辆立扶手安装的力学分析与结构优化
关于某地铁车辆立扶手安装的力学分析与结构优化
某地铁车辆立扶手是指乘客站立时可扶住的把手，以提供稳定支撑和保护乘客的安全。
立扶手的设计需要考虑力学分析和结构优化，以确保其稳定性和牢固性。
在进行力学分析前，首先需要确定立扶手所受到的力的作用情况。
由于乘客站立时会
向前做力，立扶手需要能够承受这个向前的力，并将其传导到车辆结构上。
在行车过程中，车辆会产生加速度、减速度、转弯等运动，这些运动也会对立扶手产生力的作用。
在力学
分析中需要考虑乘客的力和车辆的运动对立扶手的影响。
力学分析中常用的分析方法有静力学分析和动力学分析两种。
静力学分析主要考虑立
扶手所受到的静力，包括竖直向下的重力和乘客向前的力。
动力学分析则考虑立扶手在运
动状态下所受到的力，包括加速度、减速度、转弯产生的惯性力等。
通过对这些力的计算
和叠加，可以确定立扶手所受到的最大力，以及其对车辆结构的影响。
结构优化是为了提高立扶手的性能和使用寿命，常用的方法有材料优化、结构优化和
强度优化等。
材料优化是指选择适合的材料，以提高立扶手的强度和刚度。
结构优化是指
对立扶手的结构进行重新设计，使其更加合理和稳定。
强度优化则是根据力学分析的结果，确定立扶手的最小截面尺寸，以确保它的强度满足要求。
在结构优化中，还需要考虑立扶手的安装方式。
一种常见的安装方式是通过螺栓将立
扶手固定在车辆结构上，这样可以方便安装和维修。
另一种方式是将立扶手焊接在车辆结
构上，这样可以提高立扶手与车辆结构的刚性连接，但不便于更换和维修。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
的结 合 可以 提 高设 计 效 率并 使 设 计 更 加 合 理 ， 在 结构 设计 中已经得 到 越来 越 广 泛 的应 用 ［ ３ ］ ． 而其
中 ＡＮＳ ＹＳ Ｗｏ ｒ ｋ ｂ ｅ ｎ ｃ ｈ是 ＡＮＳ ＹＳ的新 一 代产 品 研 发集 成 平 台 ， 是融合结构、 流体 、 电场 、 磁场、 声
中图 分 类 号 ： ＴＰ ３ ９ １ ． ７ 文献标识码 ： Ａ ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ ４ － ２ ８ ６ ９ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ６ ． ０ １ １
Ｏ 引 言
近年来 ， 随着 我 国 城 市 地 铁 交 通 进 入 快 速 发 展 的新时 期 ， 人 们 对 地 铁 车 辆 安 全 性 和舒 适 性 等 方面 的要 求也越 来越 高 ． 适 当减 轻 车体 、 附属 设备
１ 有 限 元 模 型 建 立
１ ． １三 维 模 型
下， 一 般将 某些 结 构设计 为具 有 无 限寿 命 ， 从 而使
部分 ， 如 果结 构 设 计 不 合 理 ， 则会引起振动 、 噪 音
和安 全 隐患． 因此 ， 地铁 座 椅设 计 应 在轻 量 化 的同
行 了有 限元 分 析 ， 并 根 据 有 限元 计 算 结 果 提 出 了 座椅 结构 轻量 化优 化方 案 ． 此外 ， 采 用有 限元分 析 和试 验相 结合 的方 法对 轻 量 化地 铁 座椅 的结构 强 度进 行 了分 析 和 验 证． 详 细 论 述 了座 椅 静 载 试 验
地 铁 座 椅 结构 分 析 与轻 量 化 优 化 方法
曹 鹏彬 ， 潘小 雨 ， 张克 姝 ， 于宝 成 。 ， 周宁 波
（ １ ． 武 汉 工程 大学机 电工程 学院 ， 湖北 武汉 ４ ３ ０ ２ ０ ５ ；
２ ．南车 青 岛四方机 车 车辆股份 有 限公 司 ， 山东 青岛 ２ ６ ６ １ １ １ ； ３ ．武汉 工程 大学计 算机科 学与 工程 学院 ， 湖 北 武汉 ４ ３ ０ ２ ０ ５ ）
摘 要 ： 地 铁 座 椅 的轻 量 化 设 计 对 于 降 低 地 铁 车 辆 成 本 、 节约原 材料和 能源消耗 具有重要 意义． 针 对 某 地 铁 座椅的轻量化设计要求 ， 提 出 了一 种 有 限 元 分 析 与试 验 验 证 相 结 合 的 轻 量 化 优 化 方 法 ． 首先， 采 用 有 限 元 分 析 软 件 ＡＮＳ ＹＳ Ｗｏ ｒ ｋ ｂ ｅ ｎ ｃ ｈ对 地 铁 座 椅 结 构 进 行 了强 度 分 析 ， 在此基础 上提 出了轻量 化优化方 案 ， 并 通 过 有 限元 分 析 初 步 验 证 了轻 量 化 优 化 后 的 座 椅 结 构 满 足 强 度 要 求 ． 其次 ， 以实 际 加 工 好 的 地 铁 座 椅 为 试 验 对 象 ，
第 ３ ５卷 第 ６期
２ ０ １ ３年 Ｏ ６月
武
汉
工
程
大
学
学ห้องสมุดไป่ตู้
报
Ｖｏ １ ．３ ５ Ｎｏ ．６
Ｊ ． Ｗｕ ｈ ａ ｎ Ｉ ｎ ｓ ｔ ． Ｔｅ ｃ ｈ ．
Ｊ ｕ ｎ ． ２ ０ １ ３
文章编号 ： １ ６ ７ ４—２ ８ ６ ９ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ６—０ ０ ５ ５—０ ７
和 动载试 验 的 试 验 原 理 方 案 ， 并 将 试 验 结 果 与 有 限元 计算 结果 进行 了对 比和分析 ．
时保 证其 结构 具有 足够 的强 度 、 刚度 和可靠性 ． 传统 的结 构 设 计 主要 基 于 经 验 设 计 ， 即利 用
材料 力学 、 结 构 力 学 和 弹性 力 学 的经 验公 式 对 简 化 的座椅 结构 进行 设计 分 析 ． 该 方法 简 单 易 行 ， 但 由于对结 构 做 了 大 量 简 化 ， 设 计 结 果 的 准 确性 有 待提 高 ； 此外 ， 为 了将设 计 应 力控 制 在许 用 应 力 之
少加 工时 间 ， 从 而 降低产 品成 本 ， 还 有利 于提 高 车 辆 的动力 性 能 ， 减 少燃 料 消 耗 ， 降低 排 气 污 染 【 】 ］ ． 因此 ， 在 保证 安全 性和 可靠 性 的前 提下 ， 实 现 结构
轻量 化是 地 铁 车 辆设 计 的重 要 目标 之 一 ， 具 有 重 要 的现实 意 义． 地 铁 座 椅 是 地 铁 车 辆 的 重要 组 成
模拟实际工况 ， 设 计 并 实 施 了 静 载试 验 和 动 载 试 验． 试 验结果一 方面检 验了有 限元计算 分析结果 的有效 性 ，
另 一 方 面 进 一 步 验 证 了地 铁 座 椅 结 构 轻 量 化 优 化 的合 理 性 ． 通 过 探 讨 有 限 元 分 析 与 试 验 验 证 相 结 合 的 方 法 在 地 铁 座 椅 设 计 中的 应 用 ， 为 地 铁 座椅 轻量 化设 计 提 供 了 一 种 快 速 、 有 效 的现 代 设 计 手 段 ． 关键词 ： 轻量化优化 ； 结构分析 ； 有 限元 分 析 ； 静载试验 ； 动 载试 验 ； 轻 量 化 设 计
场分 析 于一 体 的 大 型 通 用 有 限 元 分 析 软 件 ， 拥 有
与 Ｃ ＡＤ 的无 缝 接 口 ， 实现数据的共享和交换， 可 进行 静力 学分 析 、 动力学 分析 、 非线 性分 析等 ． 为 了实现 某 地铁 座椅 的轻 量 化设 计 ， 首 先 在 Ｃ ＡＤ软件 Ｐ ｒ ｏ ／ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ中建 立 座 椅 的 三维 模 型， 然后 将几何 模 型导 入有 限元 分 析 软件 ＡＮＳ ＹＳ Ｗｏ ｒ ｋ ｂ ｅ ｎ ｃ ｈ中 ， 建立 了有 限元模 型 ， 对 座椅 结 构进