铝合金扶手杆的结构设计

《铝合金扶手杆的结构设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、铝合金扶手杆的结构设计摘要：扶手是城轨车辆必不可少的组成部分，能起到维持乘客站立平衡和缓解乘客疲劳的作用。文章选取北京S1线磁浮列车的中立柱铝合金扶手杆作为分析对象，通过有限元仿真试验研究扶手杆几何设计参数对铝合金扶手杆强度的影响，为扶手设计提供理论依据。关键词：城轨车辆；铝合金扶手杆；有限元方法；结构设计；磁浮列车文献标识码：A中图分类号：O346文章编号：1009-2374（2016）16-0007-03DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.16.004城市轨道列车是

2、一种运行于城市内部的快速、大运量的轨道车辆，具有优越的疏通客流的能力，车辆内部装饰和设备根据客流量进行布置。为了能够提高客运能力，适应轨道交通短途、大运量的特点，车辆内部只布置座椅和扶手，因此扶手是城轨车辆中重要的内装部件。在车辆正常启动、停车以及紧急制动的时候，扶手起到维持乘客站立平衡和缓解乘客疲劳的作用，其布局和结构形式多种多样。在客流高峰时期，中立柱扶手杆上抓扶的乘客数量很多，导致扶手杆承受较大的冲击力。因此在扶手的结构设计中，会重点考虑扶手杆的强度、刚度性能，要求扶手杆能满足一定的静态载

3、荷而不产生永久变形、断裂等问题。第6页共6页在实际应用中，扶手杆多采用不锈钢管制成，其直径一般在32～38mm之间。不锈钢管表面多采用拉丝电涌或喷砂点解抛光处理。铝合金材质的扶手杆在国内城轨车辆领域应用比较少，主要原因在于普通工业用铝合金的力学性能弱于不锈钢，且表面处理比较困难。现有的城轨车辆中，铝合金扶手多采用阳极氧化进行表面处理。但是铝合金有着不锈钢无法比拟的优势：重量轻、易成型。有限元分析作为一种辅助设计手段，在城轨车辆的强度分析中已有应用。参考文献[1]根据标准《客车车体及其构件的载荷》

4、（UIC566-1990）中规定的“扶手纵向、水平和垂直三个方向的载荷大于750N”，结合上海轨道交通11号线车辆扶手结构，对地铁车辆的受力最恶劣的座椅侧扶手进行强度分析计算，结果表明铝合金材质具有轻量化、易成型的优点，并且得出在给定的工况条件下，该扶手结构满足强度要求。参考文献[2]以广州地铁6号线车辆铝合金扶手结构设计为例，利用ANSYSWorkbench仿真软件建立了顶部扶手的数值分析模型，论述了该模型的约束和加载情况，并通过应力应变分析，得出了最后的计算结果。结果表明，利用有限元分析可以

5、缩短设计和验证周期，避免多次试验不合格再修改设计进行验证的情况。如此既可以节约时间，又可以节省试验费，提高设计效率。但是这些研究基本上都是在铝合金扶手杆几何尺寸不变的条件下进行的强度验证试验，极少涉及铝合金扶手杆