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鼓形車體鋼結構是首次采用，該車鋼結構采用無中梁薄壁筒形整體承載結構，側墻為無壓筋鼓形曲面結構，兩側墻下部設有裙板，從車頂到下體裙板外表面呈曲線平滑過渡。枕外廁所、洗臉室地板、車頂空調機組座的面板、腳蹬、翻板等易腐蝕部位采用不銹鋼板，提高耐腐蝕能力，全車的外包板(包括波紋地板)及部分梁柱采用鎳鉻系耐候鋼材料，可提高車輛的耐腐蝕能力和外觀質量，延長客車的壽命，緩沖梁、牽引梁、枕梁及型材采用碳素鋼(Q235A)，車頂空調機組座設計成一個框架結構，需要對車體框架結構進行強度分析。
車體鋼結構最大限度的做到了輕量化，并向等壽命邁進了一大步，主要梁斷面力學特性見表。車頂結構(見圖)由斜L形邊梁、J形彎梁和幾型縱梁組成弧形框架結構，兩端頭和中部均設有圓弧頂，在接近兩端頭處各設一個空調機組平藝決側墻由橫梁組成弧形框架組成。為減輕自重，該車底架采用無中梁結構。底架由下邊梁(L70x180x95x8)和橫梁(L40x150x40x4)、牽引梁(30型槽鋼)組成，底架邊梁的角度與鋼結構斷面角度一致。根據以往的計算及試驗，牽引梁、枕梁、緩沖梁部分一直是結構設計的重點，根據圣維南原理，在枕梁內的縱向力傳遞梁采用斜接式結構，以確保牽引力及制動力能夠有效地通過邊梁傳遞出去，避免應力集中。此外底架上還設有廢排風箱吊梁、制動缸吊梁、應急電源吊梁等懸掛物吊梁。端墻是鋼結構中受力較小的部位。該車端墻采用封閉框架結構，端角柱采用(46x56X171x5)端角柱。為便于弓形塞拉門安裝和密封，本車采用整體鋼門框結構，當鋼結構六大件(車頂、底架、二個側墻、二個端墻)組焊后，將鋼門框定位焊接。如采用鋼結構組焊工裝保證，這種整體鋼門框結構，將有效的保證弓型塞拉門調試和密封的可靠性。2.5裙板本車裙板采用弧形斷面半封閉結構。它由橫、豎梁交叉焊接的框結構和外加的包板組成�？蚣芘c包板分別焊接在底架橫梁和邊梁上。
由于該車體鋼結構是一種全新的結構，為避免完工后的損失，在鋼結構斷面及梁柱布置方案設計完成后，我們就此方案進行了有限元強度計算。有限元網格的劃分本次計算采用ANSYS軟件。首先選擇拖車中窗口較大、強度較弱的KDb軟座車進行計算，結構上選擇二位端結構建立1/2車體模型。單元的選取，依據結構及力學特點，采用了板殼元、梁單元。具體選取原則大致如下：底架均采用板殼單元，側墻、車頂、端墻采用板梁式結構。車頂彎梁、端頂彎梁、車頂的縱向加強桿件(筋)作為空間梁元處理，外端墻上的橫向梁及立柱也作為空間梁元。梁單元采用ANSYS的新單元BEAM168，它能充分考慮梁斷面的形狀，對每一斷面進行有效的應力輸出，便于結果的觀察與顯示，板單元采用Shell63單元，梁單元主要截面尺寸及力學特性如表所示。KD6軟座車模型共劃分為39271個單元，50751節點(其中梁單元參考節點數為10948)，梁單元總數為4744，板單元34463，邊界元640，鋼的彈性模量為2.06Xe11N/mm2，泊松比為0.3，有限元模型如圖所示。
專業從事機械產品設計│有限元分析│強度分析│結構優化│技術服務與解決方案
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