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为了满足铁路干线客运要求，研制了200 km/h六轴大功率客运交流传动电力机车，它是在某型机车项目构建的六轴大功率交流传动电力机车设计平台的基础上研发的。排障器是200 km/h客运机车的重要组成部分，固定于机车牵引梁上，主要作用是排除轨道内侧的障碍物。排障器能否正常的排除障碍物，直接关系到机车运行的安全性，因此，有必要对排障器结构进行强度分析。
200 km/h客运机车排障器主要包括：排障器、感应线圈支座、小排障器组装。它由不同厚度的钢板焊接而成，整体的曲线形状与车头相吻合，这样的结构可以使机车在高速运行时，减少空气阻力。200km/h客运机车排障器所用的主要材料为低温容器板16MnDR和Q345B。根据UIC 566-2006《客车车体及其部件的载荷脚的规定》，车体母材区域的许用应力为材料的屈服强度，焊缝区域的许用应力，材料在静载荷作用下的许用应力值如表所示。根据TB/T2541-201以机车车体静强度试验规范的要求，车体排障器中央底部须能承受140 kN静压力而不发生永久性变形。根据标准BS EN 12663-200以铁路设施。铁路机车车身的结构要求脚的规定，车体在所有静载荷工况的载荷作用下，车体的应力均要求达到1.15的安全系数。
由于本研究中载荷主要施加在排障器上，此时小排障器组装对排障器结构影响很小，因此，在排障器有限元模型中忽略了小排障器组装。本研究主要是对排障器进行强度分析，暂时不考虑安装螺栓的强度，安装螺栓对排障器的影响通过约束来表达。排障器是由不同厚度的钢板焊接而成，主要采用She1163单元，通过设置不同的实常数来模拟不同厚度的钢板，与排障器相接触的牵引梁上的板采用单元Solid45来模拟。改进前排障器有限元模型如图所示，此排障器有限元模型总单元数为30593，总节点数为33153。根据实际情况，对排障器有限元模型施加约束和载荷：约束牵引梁上的板的上平而，在排障器的上翼板和牵引梁上的板建立接触对，在排障器的上翼板螺栓孔位置的节点和牵引梁上的板螺栓孔位置的节点建立刚性祸合关系来模拟安装螺栓的作用，约束与安装座相连的螺栓孔位置，把140 kN作用在排障器中央底部。
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