[發(fā)明專利]一種車門密封結(jié)構(gòu)及優(yōu)化設(shè)計方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011266927.1
• 申請日: 2020-11-13
• 公開（公告）號: CN112298236B
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐剛;毛開楠;楊基宏;王中鋼;臺永豐
• 申請（專利權(quán)）人: 中車青島四方機(jī)車車輛股份有限公司;中南大學(xué)
• 主分類號: B61D19/02
• 分類號: B61D19/02;B60J10/86;B60J10/20;B60J10/30
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 董雪

1.一種車門密封結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計方法，所述的車門密封結(jié)構(gòu)，包括設(shè)置在車門底部的密封件；所述密封件包括：滿足設(shè)定硬度要求的密封保持架，所述密封保持架底部在長度方向上設(shè)有內(nèi)凹的弧面，所述弧面與車體密封面上的凸起相匹配；所述弧面上敷設(shè)軟質(zhì)密封層，所述軟質(zhì)密封層能夠使得所述弧面與所述凸起緊密耦合接觸；

其特征在于，所述的優(yōu)化設(shè)計方法，包括以下步驟：

步驟1：對車門結(jié)構(gòu)建立有限元模型，分析車門關(guān)閉時密封件的預(yù)應(yīng)力狀態(tài)；

步驟2：對所述預(yù)應(yīng)力狀態(tài)下的密封件施加車輛運(yùn)行時的軌道譜，得到密封件的名義應(yīng)變；

步驟3：基于Thomas裂紋擴(kuò)展模型開展密封件的疲勞損傷分析；

步驟4：基于疲勞損傷分析結(jié)果，得到密封件在車輛運(yùn)行時的疲勞壽命；

步驟5：若所述壽命滿足設(shè)定要求，則車門密封結(jié)構(gòu)滿足要求；否則，調(diào)整密封件的材料，重復(fù)步驟1至步驟4，直至所述壽命滿足要求。

2.如權(quán)利要求1所述的一種車門密封結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計方法，其特征在于，所述密封保持架的縱向截面為雙曲面型。

3.如權(quán)利要求1所述的一種車門密封結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計方法，其特征在于，所述密封保持架由設(shè)定硬度的橡膠制備而成。

4.如權(quán)利要求1所述的一種車門密封結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計方法，其特征在于，所述密封保持架為中空結(jié)構(gòu)，所述密封保持架沿長度方向的兩個端面上分別設(shè)有端蓋。

5.如權(quán)利要求1所述的一種車門密封結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計方法，其特征在于，所述密封保持架與車門底部通過連接塊與滑槽配合的方式連接。

6.一種車門密封結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計方法，所述的車門密封結(jié)構(gòu)，包括分別設(shè)置在兩側(cè)車門相對的側(cè)面的至少一段密封件；所述密封件包括：滿足設(shè)定硬度要求的密封保持架，所述密封保持架第一側(cè)面在長度方向上呈S型弧面，在所述S型弧面的凹形弧面上敷設(shè)軟質(zhì)密封層；車門處于關(guān)閉狀態(tài)時，兩側(cè)車門上的S型弧面凹凸耦合接觸；

其特征在于，所述的優(yōu)化設(shè)計方法，包括以下步驟：

步驟1：對車門結(jié)構(gòu)建立有限元模型，分析車門關(guān)閉時密封件的預(yù)應(yīng)力狀態(tài)；

步驟2：對所述預(yù)應(yīng)力狀態(tài)下的密封件施加車輛運(yùn)行時的軌道譜，得到密封件的名義應(yīng)變；

步驟3：基于Thomas裂紋擴(kuò)展模型開展密封件的疲勞損傷分析；

步驟4：基于疲勞損傷分析結(jié)果，得到密封件在車輛運(yùn)行時的疲勞壽命；

步驟5：若所述壽命滿足設(shè)定要求，則車門密封結(jié)構(gòu)滿足要求；否則，調(diào)整密封件的材料，重復(fù)步驟1至步驟4，直至所述壽命滿足要求。

7.如權(quán)利要求6所述的一種車門密封結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計方法，其特征在于，所述密封件為多段時，相鄰兩段密封件之間通過連接件連接。

8.如權(quán)利要求7所述的一種車門密封結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計方法，其特征在于，對車門關(guān)閉后連續(xù)未分段密封件的擠壓狀態(tài)進(jìn)行有限元受力分析，在密封保持架受載側(cè)向變形大于設(shè)定閾值的位置進(jìn)行分段，并通過連接件連接。

9.如權(quán)利要求7所述的一種車門密封結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計方法，其特征在于，對分段后的密封件擠壓狀態(tài)進(jìn)行有限元受力分析，根據(jù)密封保持架受載側(cè)向變形進(jìn)一步優(yōu)化分段的位置。

10.如權(quán)利要求7所述的一種車門密封結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計方法，其特征在于，兩側(cè)車門側(cè)面設(shè)置的連接件呈錯位布置。

11.如權(quán)利要求6所述的一種車門密封結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計方法，其特征在于，所述密封件為一段時，在所述密封件的設(shè)定位置嵌入金屬環(huán)。

12.如權(quán)利要求11所述的一種車門密封結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計方法，其特征在于，兩側(cè)車門側(cè)面嵌入的金屬環(huán)呈錯位布置。

13.如權(quán)利要求6所述的一種車門密封結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計方法，其特征在于，所述密封保持架的縱向截面為雙曲面型。