摘 要：为了保障城轨车辆的稳定运行及车内温度的有效平衡，除了需要考虑车门结构的安全性，还需对其隔热性能提出较高的要求。文章针对一种新型城轨车门门扇结构，基于 Ansys Workbench 仿真平台，利用有限元仿真的方法，分析给定工况下门扇整体及局部区域的平均传热系数以及内表面温度分布情况，确定门扇是否能够满足隔热设计要求。分析结果表明，门扇的上档、后档和下档型材部分热量传递较大，给定工况条件下门扇整体传热系数为 5.66 W/（m2·K），能够满足车门设计要求。
关键词：有限元仿真；城轨车辆；门扇；隔热性
DOI:10.19850/j.cnki.2096-4706.2021.22.047
中图分类号：TP391.9 文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2021）22-0168-03
Research on Heat Insulating Property of Urban Rail Vehicle Door Based on Ansys Workbench
ZENG Shiwen, WANG Zujin, YANG Xinwei
(Nanjing Kangni Mechanical & Electrical Co., Ltd., Nanjing 210038, China)
Abstract: In order to ensure the stable operation of urban rail vehicles and the effective balance of interior temperature, in addition to considering the safety of door structure, it is also necessary to put forward higher requirements for its heat insulating property. Aiming at a new urban rail door leaf structure, based on the Ansys Workbench simulation platform and using the finite element simulation method, this paper analyzes the average heat transfer coefficient and internal surface temperature distribution of the whole and local area of the door leaf under the given working conditions, and determines whether the door leaf can meet the heat insulating design requirements. The analysis results show that the heat transfer of the upper, rear and lower profiles of the door leaf is large. Under the given working conditions, the overall heat transfer coefficient of the door leaf is 5.66 W/(m2 •K), which can meet the design requirements of the vehicle door.
Keywords: finite element simulation; urban rail vehicle; door leaf; heat insulating property
参考文献：
[1] 李晟铭 . 我国城市轨道交通发展现状与分析[J]. 中国设备工程，2020（20）：235-237.
[2] 周晓勤 . 中国城市轨道交通的发展现状及机遇[J]. 城市轨道交通，2018（10）：23.
[3] 韩晓明 . 城市轨道交通车辆车体隔热材料及其应用[J]. 装备机械，2013（1）：57-64.
[4] 曹松 . 寒冷地区轻型城轨列车客室传热系数研究 [D]. 成都：西南交通大学，2017.
[5] 金元贵，史金飞，史翔 . 轨道车辆门系统设计 [M]. 北京：高等教育出版社，2011.
[6] 周炬，苏金英 .ANSYSWorkbench 有限元分析实例详解 [M]. 北京：人民邮电出版社，2017.
[7] 许京荆 .Ansys Workbench 结构分析与实例讲解 [M]. 北京：人民邮电出版社，2019.
[8] 郭玮，王文文 . 基于 Ansys 有限元分析的结构仿真技术探讨 [J]. 通用机械，2020（8）：55-59.
[9] 杨世铭，陶文铨 . 传热学：第 4 版 [M]. 北京：高等教育出版社，2006.
作者简介：曾世文（1972—），男，汉族，四川简阳人，高级工程师，技术总监，硕士，研究方向：轨道车门研究；王祖进 （1988—），男，汉族，江苏连云港人，高级工程师，智能算法室主任， 博士，研究方向：轨道车门故障诊断；杨欣薇（1993—），女，汉族， 江苏南京人，嵌入式软件工程师，硕士，研究方向：机械故障诊断。