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轨道工程车主要作为日常线路保养维护和抢修救援的工程车辆,随着铁路线路的不断开通和发展,铁路运输能力不断上升,对工程车线路施工、检修维护以及线路救援的性能要求不断提高,一方面:由于轨道工程车作业复杂,往往需要携带众多设备,使得轨道车辆为了满足足够的刚度和强度设计过于保守,导致车体结构过于繁重;另一方面:在节能减排、轻量化大背景下,降低车体重量显得非常重要。本文主要研究某新型轨道工程车的车体结构,通过仔细分析车体结构图纸建立车体模型,利用有限元软件分析车体静强度以及模态,以静强度相关标准为依据判断分析结果是否满足要求。在车体模态和静强度满足相关标准条件下,对该轨道车车体结构进一步进行轻量化设计,使得优化后的车体结构满足强度、模态要求同时减重明显。以下是主要完成工作:(1)对工程车车体结构和相关数据仔细研究后,对车体结构进行合理的简化处理,使用三维设计软件SolidWorks建立几何模型。通过查阅轨道工程车车体静强度载荷相关文献,按照TB/T 1806-2006标准和《200km/h及以上速度级铁道车辆强度设计及试验鉴定暂行规定》,并参考车间工程车车体静强度试验方法确定九种载荷工况对车体结构进行静强度分析。(2)使用有限元软件Hypermesh建立车体有限元模型,分析车体结构九种载荷工况下的静强度,以第四强度理论作为车体静强度评定标准,结果分析表明:车体静强度符合标准规定,但车体结构局部位置应力较高,分析发生应力集中原因,对车体局部结构进行改进,发现局部结构改进后应力明显下降。(3)在阐述模态分析理论基础上,使用有限元软件对车体自由模态进行分析,提取前10阶固有频率并分析其模态振型。最后参照相关标准进行评价,发现车体固有频率较大,可有效避免与转向架产生共振。(4)在上述分析完成后,对车体进行轻量化设计,使其减重8.98%。对优化后的车体结构做静强度校核和模态分析,校核发现车体结构满足相关要求,表明车体结构局部改进和轻量化设计合理。车体的局部结构改进和轻量化设计为车体结构设计提供一种思路。