軌道動力穩(wěn)定車主車架結(jié)構(gòu)疲勞強(qiáng)度研究.pdf

1、隨著我國鐵路“高速重載”發(fā)展方向的確定，鐵道線路的負(fù)擔(dān)相應(yīng)加重，對線路的保養(yǎng)和維護(hù)水平也就提出了更高的要求，即對大型養(yǎng)路機(jī)械提出了更高的要求。而目前我國對大型養(yǎng)路機(jī)械的研究還不像常用鐵道車輛那樣深入，無論是在結(jié)構(gòu)靜強(qiáng)度還是疲勞強(qiáng)度方面都沒有專用的設(shè)計規(guī)范及試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，主要是借用其他常用鐵道車輛的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，這就在一定程度上造成對其運(yùn)用條件的特殊性考慮不周，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)設(shè)計不盡合理。根據(jù)當(dāng)前我國鐵路大型養(yǎng)路機(jī)械的發(fā)展趨勢及需要，并考慮到大型養(yǎng)路機(jī)

2、械使用情況與普通鐵道車輛的區(qū)別，選取某型軌道動力穩(wěn)定車，進(jìn)行主車架結(jié)構(gòu)疲勞強(qiáng)度研究。
　　本文在廣泛研究國內(nèi)外機(jī)械結(jié)構(gòu)疲勞強(qiáng)度評估方法及相關(guān)理論知識的基礎(chǔ)上，通過機(jī)車車輛多體系統(tǒng)動力學(xué)仿真和有限元方法相結(jié)合，并參照BS EN1993-1-9:2005《Eurocode3:Design of steel structures-part1-9: Fatigue》（下文簡稱Eurocode3）對軌道動力穩(wěn)定車主車架進(jìn)行結(jié)構(gòu)疲勞壽命預(yù)測和

3、評估。首先，根據(jù)軌道動力穩(wěn)定車結(jié)構(gòu)和參數(shù)，利用SIMPACK軟件建立了整車動力學(xué)仿真分析模型，參照GB/T17426-1998《鐵道特種車輛和軌行機(jī)械動力學(xué)性能評定和試驗(yàn)方法》（下文簡稱GB/T17426）標(biāo)準(zhǔn)對其動力學(xué)性能進(jìn)行評價，分析結(jié)果顯示該車各項(xiàng)動力學(xué)指標(biāo)均滿足要求;結(jié)合TB/T1335-1996《鐵道車輛強(qiáng)度設(shè)計及試驗(yàn)鑒定規(guī)范》和BS EN12663-2:2010《鐵道應(yīng)用——鐵道車輛車體結(jié)構(gòu)要求第二部分:貨車》兩種標(biāo)準(zhǔn)對軌道

4、動力穩(wěn)定車主車架靜強(qiáng)度進(jìn)行了分析和對比，計算結(jié)果顯示主車架靜強(qiáng)度同時滿足兩種標(biāo)準(zhǔn)要求;在對運(yùn)行條件及作業(yè)狀態(tài)下動力穩(wěn)定車工作原理進(jìn)行分析后，制定了運(yùn)行狀態(tài)和作業(yè)狀態(tài)下共42種動力學(xué)性能仿真工況，計算得出用于后續(xù)主車架疲勞壽命分析的載荷時間歷程;根據(jù)動力學(xué)仿真工況，制定主車架準(zhǔn)靜態(tài)結(jié)構(gòu)應(yīng)力計算工況，在ANSYS軟件平臺中進(jìn)行分析計算;參照Eurocode3標(biāo)準(zhǔn)，對主車架結(jié)構(gòu)進(jìn)行疲勞強(qiáng)度分級，采用相應(yīng)FAT等級下S-N曲線并結(jié)合nCode軟