铁路运输在当今的大宗货物运输中起着重要作用。敞车车体是货车的主要组成部件,所以对其进行强度和可靠性评估就显得尤为重要。对敞车车体进行了有限元建模,根据TB/T 1335—1996标准确定载荷工况,通过ANSYS对其进行了不同工况下的静强度与自由模态计算;基于ANSYS/PDS模块,利用蒙特卡罗法对车体等效应力最大工况进行了静强度可靠性及灵敏度分析。结果表明车体的静强度指标满足许用要求;模型在频域上表现正常;许用应力对其静强度的可靠性影响最大。

对C70敞车车体进行三维几何建模,然后分别使用边长为20 mm和30 mm的壳单元对其进行有限元划分,最后基于铁路相关规范分析计算不同单元大小的敞车车体强度,根据IIW标准对敞车车体进行疲劳寿命评估。计算结果显示,在同种工况下,单元大小的改变对车体强度的计算结果影响较小,对疲劳寿命的计算结果影响较大,即车体强度的计算结果对单元大小不敏感,疲劳寿命的计算结果对单元大小敏感。在使用IIW标准计算疲劳寿命时,为了避免单元大小敏感特性,需要在焊缝处进行单元节点细化,保证疲劳寿命计算结果的稳定性。