基于實(shí)測(cè)載荷的CRH2型動(dòng)車組車體枕梁疲勞強(qiáng)度研究.pdf

1、隨著鐵路進(jìn)入高速發(fā)展期，高速動(dòng)車組發(fā)揮著越來越重要的作用，而車體作為動(dòng)車組的關(guān)鍵部件，在動(dòng)車組設(shè)計(jì)中處于十分重要的地位。枕梁位于車體底部，直接把車體的各種載荷傳遞到轉(zhuǎn)向架，因此枕梁的疲勞強(qiáng)度與壽命是否符合設(shè)計(jì)要求直接關(guān)系到列車運(yùn)行的安全性能。
　　車體在車輛運(yùn)營(yíng)過程中會(huì)受到各種沖擊載荷，運(yùn)營(yíng)工況也十分復(fù)雜，本文采用有限元方法對(duì)車體進(jìn)行了靜強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度和模態(tài)分析，并通過線路試驗(yàn)對(duì)車體枕梁關(guān)鍵部位進(jìn)行了動(dòng)應(yīng)力測(cè)試，根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析的

2、結(jié)果對(duì)車體枕梁疲勞安全性能進(jìn)行評(píng)估。之后，本文在綜合考慮鋁合金應(yīng)力腐蝕影響基礎(chǔ)上，應(yīng)用疲勞強(qiáng)度及斷裂力學(xué)理論對(duì)車體枕梁關(guān)鍵部位焊縫的裂紋萌生壽命和裂紋擴(kuò)展壽命進(jìn)行了計(jì)算，得到了車體關(guān)鍵部位疲勞壽命和累計(jì)損傷值。本文的主要工作如下:
　　(1)首先根據(jù)二維圖紙建立車體的三維有限元模型，然后參考相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，進(jìn)行有限元仿真分析，分析了車體枕梁的靜強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度以及模態(tài)。
　　(2)根據(jù)枕梁結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和有限元仿真的結(jié)果，確定

3、了疲勞關(guān)鍵部位，線路測(cè)試了這些部位的動(dòng)態(tài)應(yīng)力;對(duì)采集到應(yīng)力-時(shí)間歷程，采用雨流計(jì)數(shù)法編制應(yīng)力譜，結(jié)合Miner疲勞累積損傷法則，分析了這些部位的疲勞損傷隨時(shí)間的演化規(guī)律。
　　(3)結(jié)合應(yīng)力腐蝕作用機(jī)理，根據(jù)鋁合金材料腐蝕環(huán)境下p-S-N曲線和Paris公式，計(jì)算車體關(guān)鍵部位在實(shí)測(cè)應(yīng)力譜下的裂紋萌生壽命和裂紋擴(kuò)展壽命;分析了不同位置裂紋腐蝕程度對(duì)車體枕梁區(qū)域裂紋萌生和裂紋擴(kuò)展的影響。
　　(4)采用適用于有限元技術(shù)的等效結(jié)構(gòu)