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轨道动力稳定车主车架结构疲劳强度研究
| 论文题名： | 轨道动力稳定车主车架结构疲劳强度研究 |
| 关键词： | 轨道动力稳定车;主车架;静强度;疲劳寿命;多体动力学 |
| 摘要： | 随着我国铁路“高速重载”发展方向的确定，铁道线路的负担相应加重，对线路的保养和维护水平也就提出了更高的要求，即对大型养路机械提出了更高的要求。而目前我国对大型养路机械的研究还不像常用铁道车辆那样深入，无论是在结构静强度还是疲劳强度方面都没有专用的设计规范及试验标准，主要是借用其他常用铁道车辆的相关标准，这就在一定程度上造成对其运用条件的特殊性考虑不周，导致结构设计不尽合理。根据当前我国铁路大型养路机械的发展趋势及需要，并考虑到大型养路机械使用情况与普通铁道车辆的区别，选取某型轨道动力稳定车，进行主车架结构疲劳强度研究。 本文在广泛研究国内外机械结构疲劳强度评估方法及相关理论知识的基础上，通过机车车辆多体系统动力学仿真和有限元方法相结合，并参照BS EN1993-1-9:2005《Eurocode3:Design of steel structures-part1-9: Fatigue》（下文简称Eurocode3）对轨道动力稳定车主车架进行结构疲劳寿命预测和评估。首先，根据轨道动力稳定车结构和参数，利用SIMPACK软件建立了整车动力学仿真分析模型，参照GB/T17426-1998《铁道特种车辆和轨行机械动力学性能评定和试验方法》（下文简称GB/T17426）标准对其动力学性能进行评价，分析结果显示该车各项动力学指标均满足要求;结合TB/T1335-1996《铁道车辆强度设计及试验鉴定规范》和BS EN12663-2:2010《铁道应用——铁道车辆车体结构要求第二部分:货车》两种标准对轨道动力稳定车主车架静强度进行了分析和对比，计算结果显示主车架静强度同时满足两种标准要求;在对运行条件及作业状态下动力稳定车工作原理进行分析后，制定了运行状态和作业状态下共42种动力学性能仿真工况，计算得出用于后续主车架疲劳寿命分析的载荷时间历程;根据动力学仿真工况，制定主车架准静态结构应力计算工况，在ANSYS软件平台中进行分析计算;参照Eurocode3标准，对主车架结构进行疲劳强度分级，采用相应FAT等级下S-N曲线并结合nCode软件对主车架疲劳寿命进行预测和评估;分析结果显示轨道动力稳定车主车架疲劳寿命满足使用年限要求。 本文采用的是基于虚拟样机技术的疲劳寿命分析方法，在主车架结构设计初期阶段就能够对动应力分布状态进行预测，从而为动力稳定车和类似铁路工程机械主车架结构优化及抗疲劳设计提供一定的理论依据。 |
| 作者： | 谢耿昌 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 傅茂海 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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