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摘 要：某干线客车项目空调连接风道安装后，发现与之连接的车顶弯梁下翼面下垂变形，引起业主关注。经过对安装结构进行分析，找到了车顶弯梁变形的原因，给出了解决方案。
关键词：空调连接风道；车顶弯梁；变形；
一 引言
某干线客车空调连接风道安装后，发现与之连接的车顶弯梁下翼面下垂变形约10mm，如图1所示，引起业主驻厂监造重视。
图1 与空调连接风道相连的车顶弯梁下翼面变形图
二结构介绍
空调连接风道重87磅（39.5kg），结构如图2所示。
图2 空调连接风道
空调连接风道安装在空调机组下方与圆顶下方交接位置，如图3所示。空调连接风道顶部通过车宽方向对称布置的两个支架连接至一根车顶乙型弯梁的下翼面，底部五个支架连接至下方的内装二次骨架上。
图3 空调连接风道（红色高亮）安装环境剖视图
三原因分析
车顶弯梁下翼面下垂变形的原因分析：如图4所示，车顶乙型弯梁下翼面呈悬臂承载状态，载荷为垂直于板面的载荷，力学角度称为薄板弯曲问题。空调连接风道安装时，首先固定顶部支架，之后调整底部支架位置，在此过程中，一根车顶乙型弯梁（厚1.5mm）下翼面上两个钥匙孔吊点承载整个空调连接风道的重力和工人调整底部支架位置时施加的力，超过了两个吊点位置下翼面的弹性承载能力，发生了塑性变形。
若相同的载荷作用在车顶乙型弯梁垂向腹板面，则载荷平行于垂向腹板面，力学角度称为平面应力问题。垂向腹板面的轴向刚度明显大于下翼面的弯曲刚度，1.5mm厚的不锈钢垂向腹板不会因193.6N(即39.5kg÷2*9.8m/s2)的面内载荷发生塑性变形。
图4 车顶乙型弯梁承载状态
四解决方案
考虑垂向腹板面的轴向刚度明显大于下翼面的弯曲刚度，修改空调连接风道支架，将新支架与车顶弯梁安装接口设置在垂向腹板面。在垂向腹板面机加工长圆孔用于安装新支架，将空调连接风道的载荷传递到车顶乙型弯梁垂向腹板面。空调连接风道新安装方式如图5所示。
新安装方式施行后，未再发生车顶弯梁变形问题。
图5 空调连接风道顶部新支架安装结构
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