基于動(dòng)力學(xué)和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析的關(guān)節(jié)連接器載荷識(shí)別研究.pdf

1、隨著中國(guó)鐵路貨運(yùn)的發(fā)展，中國(guó)越來(lái)越需要運(yùn)輸效率高、速度快和可靠性高的運(yùn)輸方式。由于關(guān)節(jié)式車輛具有節(jié)省所用轉(zhuǎn)向架數(shù)量、充分利用軸重及縮短車輛之間的連接距離等優(yōu)點(diǎn)，關(guān)節(jié)車已經(jīng)在中國(guó)逐漸的發(fā)展起來(lái)。
　　作為亞洲最大的鐵路貨車制造企業(yè)——中車齊齊哈爾車輛有限公司從2005年就已經(jīng)開始設(shè)計(jì)生產(chǎn)關(guān)節(jié)車并出口至澳大利亞。2016年3月，中車齊齊哈爾車輛有限公司又設(shè)計(jì)了GJ1型關(guān)節(jié)連接器，該關(guān)節(jié)連接器可以用于鐵路關(guān)節(jié)式平車、關(guān)節(jié)式小汽車運(yùn)輸車、

2、馱背運(yùn)輸車等關(guān)節(jié)式貨車上，由于該關(guān)節(jié)連接器結(jié)構(gòu)特殊且受力情況復(fù)雜，需要研究其載荷識(shí)別方法并分析其在運(yùn)用過(guò)程中的載荷情況，這不但有助于GJ1型關(guān)節(jié)連接器設(shè)計(jì)的改進(jìn)，還為將來(lái)關(guān)節(jié)式車輛的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
　　本文研究關(guān)節(jié)連接器的載荷識(shí)別方法主要是基于動(dòng)力學(xué)分析和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析來(lái)研究的。論文通過(guò)建立二聯(lián)式關(guān)節(jié)車動(dòng)力學(xué)模型主要分析了關(guān)節(jié)連接器的相互運(yùn)動(dòng)關(guān)系及某些工況下的載荷情況，同時(shí)通過(guò)對(duì)關(guān)節(jié)連接器零件之間定義接觸建立了有限元模型并分

3、析了關(guān)節(jié)連接器的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，根據(jù)動(dòng)力學(xué)仿真結(jié)果及有限元計(jì)算結(jié)果提出了關(guān)節(jié)連接器縱向、橫向和垂向載荷的載荷識(shí)別方案。
　　本文對(duì)二聯(lián)式關(guān)節(jié)車及關(guān)節(jié)連接器的動(dòng)力學(xué)性能進(jìn)行了分析，分析結(jié)果表明車輛的各項(xiàng)動(dòng)力學(xué)性能均滿足GB5599-85《鐵道車輛動(dòng)力學(xué)性能評(píng)定和試驗(yàn)鑒定規(guī)范》及關(guān)節(jié)連接器設(shè)計(jì)規(guī)范等要求。同時(shí)，通過(guò)分析各種運(yùn)行條件下GJ1型關(guān)節(jié)連接器的載荷變化情況可以為下一步的線路測(cè)試試驗(yàn)提供一定的理論參考。
　　本文參照TB/T13

4、35-1996《鐵道車輛強(qiáng)度設(shè)計(jì)及試驗(yàn)鑒定規(guī)范》以及廠家給出的考核標(biāo)準(zhǔn)，利用有限元軟件ANSYS對(duì)關(guān)節(jié)連接器進(jìn)行了靜強(qiáng)度分析，分析結(jié)果表明，GJ1型關(guān)節(jié)連接器主要受力零件凹、凸關(guān)節(jié)靜強(qiáng)度滿足上述標(biāo)準(zhǔn)要求。本文參照美國(guó)AAR標(biāo)準(zhǔn)對(duì)關(guān)節(jié)連接器進(jìn)行了疲勞強(qiáng)度分析，分析結(jié)果表明GJ1型關(guān)節(jié)連接器疲勞強(qiáng)度滿足500萬(wàn)公里的運(yùn)行要求。
　　基于上述分析結(jié)果及有限元計(jì)算結(jié)果提出了GJ1型關(guān)節(jié)連接器縱向、橫向和垂向三種載荷的載荷識(shí)別方案并說(shuō)明了貼