1 概述
2 析目的
1）车下直流分线箱在冲击工况下的结构强度是否满足客户的要求；
2）车下直流分线箱在长寿命工况下的结构强度是否满足客户的要求。
3 模型及工况信息
图1 结构主体结构
图2 车体坐标系
图3 冲击载荷曲线
图4 长寿命载荷曲线
4 仿真策略
根据的实际结构和尺寸建立车下直流分线箱的几何模型，结构属于弹性薄壳结构，采用4节点薄壳单元进行划分。部分连接部位采用体单元简化，共划分单元49985个，节点50806个，结构有限元模型如图5所示，约束条件模型如图6所示。元器件以及其他结构采用质心位置的质量单元等效建模模拟。并考虑了其转动惯量效应。
图5 结构正面有限元模型
图6 约束条件及载荷示意图
5 评估标准
车下直流分线箱主体结构所使用材料主要是5083铝板，框架材料为6063铝板材料，计算采用弹塑性本构模型，仿真计算时采用吨-毫米单位制，结果应力单位为MPa，位移单位为mm。
冲击载荷作用下车下直流分线箱主体结构应力小于材料屈服应力，局部最大应力小于1.5倍材料屈服应力；长寿命载荷作用下，车下直流分线箱产生的动应力小于材料的屈服应力，疲劳累积使用系数小于1，车下直流分线箱结构满足疲劳寿命要求。
图7 S-N曲线
6 仿真结果
7 结论
本报告基于IEC 61373-2010 Railwayapplications–Rolling stock equipment–Shock and vibration tests标准，对车下直流分线箱冲击强度校核、长寿命强度校核进行了计算，得出以下结论：
（1）在冲击载荷作用下，最大应力出现在继电器板连接处附近，最大等效应力为76.19MPa，出现在横向冲击工况，连接区域局部进入屈服，其余部位应力水平较低，结构冲击强度满足要求。
（2）在冲击载荷作用下，最大位移出现在QE连接器安装板上，最大位移为3.024mm，位移主要由纵向载荷引起，结构刚度满足设计要求。
（3）在长寿命工况下，结构疲劳强度满足设计要求，螺柱式端子排连接附近区域为结构薄弱环节，垂向振动损伤相对较大。
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