基于SolidWorks的流动舞台车侧翼板变形问题分析

1 前言

    流动舞台车作为流动演出的临时舞台，具有展合灵活、方便高效等优点，深受用户的欢迎。由于在演出时，舞台车需立即展开使用，这就对其侧翼板展合的稳定性及可靠性提出了较高的要求。

    侧翼板作为流动舞台车舞台上装的重要组成部分，具有外形尺寸大、展合频次高、长时间被悬置在高空等特点。侧翼板闭合后即为舞台上装的密封侧厢体：展开后可以遮阳挡雨，且可以悬挂舞台灯具和幕布等附件。由于在长时间、高频次的展合使用过程中，侧翼板易发生变形，造成展合的同步性、稳定性下降，降低了车辆的使用寿命，加速了液压系统的损坏。

    为了解决这个问题，延长流动舞台车的使用寿命，技术人员对问题车辆液压系统的控制速度进行调试，使整体展合速度有所下降，进而消除了自身惯性力对展合变形的影响，达到了低速稳定的展合效果。但为了从根本上解决此问题，采用对流动舞台车侧翼板进行了三维实体建模，并使用其插件Simulation分析工具对实体模型进行有限元分析，找出了问题所在，并制定了合理的改进方案。

2 流动舞台车整体结构

    图1所示为流动舞台车侧翼板展开时的状态。该车由欧曼4×2轻卡底盘、舞台上装和舞台液压系统组成。舞台上装主要包括中固定舞台板、前厢板、后厢板、伸缩式稳定柱、顶棚、侧活动舞台板和侧翼板等7大部分。中固定舞台板通过U型螺栓等固定件与底盘车架纵梁刚性连接，前厢板和后厢板焊接在其两端，伸缩式稳定柱安装在其四角，并与顶棚相对应的四个角通过螺栓连接，形成一个两侧敞开、上下可伸缩式厢体。侧活动舞台板与中固定舞台板通过铰链连接，展开后由下方的活动撑杆和活动支腿支撑，其稳定性和可靠性较好，不易出现局部变形。侧翼板与顶棚也通过铰链相连，由于单侧翼板仅靠并列安装在顶棚上的2支油缸支撑，其可靠性和稳定性相对侧活动舞台板较差，所以侧翼板上油缸支撑位置的布置和结构设计尤为重要，这也是流动舞台车整车设计中最关键的部分。舞台上装三维实体模型如图2所示。

    图1 流动舞台车晨开状态(顶棚未举)

    图2 舞台上装三维实体模型

3 侧翼板结构强度分析

    3.1 三维实体模型建立

    根据流动舞台车侧翼板的实际展开状态、尺寸和结构，运用对侧翼板进行整体展开三维实体建模，具体如图3所示。侧翼板长8000mm，宽2600mm，高40mm(骨架)，主要结构由四周侧边梁、若干横梁、油缸座及油缸座横梁等焊接而成的骨架和顶板组成。骨架侧边梁和横梁材料为矩形方管、槽钢；顶板材料为泡沫板，其质量较轻，刚性固定在骨架上表面，作为外观喷绘装饰之用。