CRH3G項(xiàng)目高速動(dòng)車(chē)組FSK傳感器安裝支架設(shè)計(jì)分析

【摘要】本文闡述了CRH3項(xiàng)目MC車(chē)下FSK傳感器安裝支架的設(shè)計(jì)改進(jìn)項(xiàng)點(diǎn)，并對(duì)改進(jìn)項(xiàng)點(diǎn)運(yùn)用仿真軟件進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算分析。

【關(guān)鍵詞】CRH3G；FSK天線(xiàn)；優(yōu)化

1.概述

FSK傳感器是組成高速動(dòng)車(chē)組ATP系統(tǒng)車(chē)載設(shè)備的一部分，實(shí)時(shí)接收FSK連續(xù)數(shù)據(jù)信號(hào)，用于CTCS0/1線(xiàn)路上。

2.FSK傳感器安裝結(jié)構(gòu)

FSK傳感器位于MC車(chē)下吊裝在排障器支撐梁外側(cè)，使用螺栓連接.此安裝結(jié)構(gòu)為懸臂吊裝，主要由支架、板、FSK傳感器組成。FSK傳感器是由4個(gè)M8X25的螺栓連接固定在排障器支撐側(cè)面的（排障器支撐上是M8的螺紋孔），如圖2-4所示，排障器支撐側(cè)面是厚度為6mm的鋼板，材質(zhì)Q345D GB/T1591-2008；FSK傳感器與板連接后由4個(gè)M8X40的螺栓與支架連接。

3.FSK傳感器吊裝強(qiáng)度分析計(jì)算

3.1 計(jì)算任務(wù)

吊裝強(qiáng)度計(jì)算主要涉及吊裝結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度、變形及螺栓的強(qiáng)度校核。

3.2 有限元分析

將三維模型導(dǎo)入Hypermesh處理軟件進(jìn)行處理，生成有限元模型并用ansys軟件進(jìn)行計(jì)算處理。圖5為生成的有限元模型。

3.3 材料

FSK傳感器吊裝支架采用09CuPCrNi-A，F(xiàn)SK傳感器吊裝的重量：28KG（支架的重量：10.3KG；板的重量：3.2KG；FSK傳感器的重量：14.5KG）。材料特性如下：

3.4 計(jì)算結(jié)果

①載荷通過(guò)加速度施加在整個(gè)結(jié)構(gòu)上，計(jì)算中取c=2，重力加速度g=9.81m/s^2。通過(guò)對(duì)FSK傳感器吊架結(jié)構(gòu)進(jìn)行固結(jié)強(qiáng)度計(jì)算，得到FSK傳感器吊裝結(jié)構(gòu)的最大應(yīng)力和最大位移均發(fā)生在第四個(gè)載荷工況下，最大應(yīng)力值為105.284MPa，小于材料的屈服極限345MPa，滿(mǎn)足強(qiáng)度要求，最大位移值為2.718mm。

②緊固件強(qiáng)度校驗(yàn)

經(jīng)計(jì)算得M8的螺栓受到的最大軸向力出現(xiàn)在工況7，螺栓編號(hào)38327，F(xiàn)X=4704.3N；最大切應(yīng)力為FZ=2066.2N，出現(xiàn)在工況7中，螺栓編號(hào)38328；依據(jù)GB/T16823，查詢(xún)的M8螺栓的應(yīng)力截面積為36.6mm，F(xiàn)Xmax=700N/mm×36.6mm=25620N﹥4704.3N，螺栓許用最小剪切力FZmin=FXmax×（0.6～0.8）=25620×（0.6～0.8）=17934N，經(jīng)校驗(yàn)螺栓選型符合要求。

4.結(jié)束語(yǔ)

車(chē)下吊裝件安裝需要可靠安全的吊裝環(huán)境，在設(shè)計(jì)的前期要充分考慮其機(jī)械性能，通過(guò)強(qiáng)度校核計(jì)算，為FSK傳感器安裝提供了重要的理論依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

[1]GB16823_01-1997《螺紋緊固件應(yīng)力截面積和承載面積》.

[2]DIN25201_2-2006《軌道車(chē)輛及其部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)導(dǎo)則.螺旋連接件-第2部分：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-機(jī)械制造上的應(yīng)用》.