基于不同標(biāo)準(zhǔn)的CRH5轉(zhuǎn)向架構(gòu)架強(qiáng)度分析研究.pdf

1、在經(jīng)過六次鐵路大提速后,我國軌道車輛逐漸在向著高速、重載的方向發(fā)展。隨著軌道車輛運行速度的越來越快,人們對高速軌道車輛的安全性、可靠性也越來越關(guān)注。強(qiáng)度問題是軌道車輛安全方面的突出問題,因此軌道車輛的強(qiáng)度試驗也備受關(guān)注。轉(zhuǎn)向架是軌道車輛的主要組成部分,而構(gòu)架是轉(zhuǎn)向架的骨架,則構(gòu)架的強(qiáng)度研究也至關(guān)重要。
　　本文針對我國現(xiàn)行軌道車輛強(qiáng)度試驗標(biāo)準(zhǔn)問題,對比分析了國外軌道車輛發(fā)達(dá)國家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),找出了國外標(biāo)準(zhǔn)之間的異同之處。并以CRH5

2、轉(zhuǎn)向架構(gòu)架為研究對象,依照國外標(biāo)準(zhǔn)對其進(jìn)行了強(qiáng)度對比分析,得出了各自標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)勢和劣勢,為制定出適應(yīng)我國軌道車輛強(qiáng)度的試驗標(biāo)準(zhǔn)提供指導(dǎo)性意見。最后還對構(gòu)架進(jìn)行了模態(tài)分析,研究了構(gòu)架的結(jié)構(gòu)參數(shù)對構(gòu)架模態(tài)的影響。
　　首先,對UIC615-4:2003、JIS E4207、JIS E4208、EN13749:2005等鐵路發(fā)達(dá)國家制定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了比較分析,通過對上述幾個標(biāo)準(zhǔn)在運用范圍、試驗內(nèi)容、載荷類型、工況組合、靜強(qiáng)度評價方法、疲勞強(qiáng)

3、度評價方法等方面進(jìn)行了對比,得出了UIC615-4:2003、JIS E4207、JIS E4208、EN13749:2005四個標(biāo)準(zhǔn)間的異同。
　　其次,以CRH5動車轉(zhuǎn)向架構(gòu)架為研究對象,運用CAD軟件對其建立三維實體模型,導(dǎo)入到Hypermesh中,抽取中面,將構(gòu)架離散為板殼單元,進(jìn)而對其施加彈性約束,得到了構(gòu)架的有限元模型。并通過參考長春客車廠CRH5動車組轉(zhuǎn)向架構(gòu)架的屈服和疲勞強(qiáng)度分析報告,對構(gòu)架施加UIC615-4:2

4、003中的超常垂向載荷進(jìn)行數(shù)值分析,得到的等效應(yīng)力與分析報告中的結(jié)果基本一致。由于分析報告中構(gòu)架有限元模型為實體單元,而本文中的有限元模型為板殼單元,得到的等效應(yīng)力結(jié)果十分相近,則說明了本文中構(gòu)架有限元模型的合理性。
　　然后,依據(jù)UIC615-4:2003、JIS E4207/JIS E4208、EN13749:2005標(biāo)準(zhǔn)三個標(biāo)準(zhǔn),對強(qiáng)度分析所需工況載荷進(jìn)行了計算。對上述得到的構(gòu)架有限元模型進(jìn)行加載,再導(dǎo)入到ANSYS中進(jìn)行求

5、解。并對各自標(biāo)準(zhǔn)的靜強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度分析過程進(jìn)行了對比分析,通過對三個標(biāo)準(zhǔn)中主要載荷值的大小、材料性能參數(shù)、強(qiáng)度分析結(jié)果、強(qiáng)度評價方法等方面的比較,得出了各標(biāo)準(zhǔn)在運用中的區(qū)別,則說明根據(jù)我國目前的機(jī)械加工工藝水平,比較適合參考 UIC、EN標(biāo)準(zhǔn)并結(jié)合我國鐵路線路的實際情況,制定相應(yīng)的強(qiáng)度試驗標(biāo)準(zhǔn)。隨著今后我國機(jī)械水平的提高,在運用上述制定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行強(qiáng)度試驗中不斷積累經(jīng)驗,并且制定出適合我國鐵路線路情況的實際疲勞應(yīng)力極限圖,為更好的參考JI