有限元分析在预测两种橡胶关节刚度中的应用

介绍了整体式、分瓣式橡胶关节的结构特点及相关的生产工艺,利用有限元分析软件对分瓣式结构橡胶型面进行优化,同时对两种结构的刚度及应力情况进行了分析,将分析结果和试验结果进行比较。结果表明:有限元技术可以预测出不同结构橡胶关节产品的刚度特性,指导产品设计。     

基于有限元法对橡胶弹性关节的设计分析

介绍了橡胶弹性关节的3种常用设计方案和结构特点;以粘结型橡胶弹性关节为例,分析了影响其刚度性能的主要结构和胶料参数;使用非线性有限元软件MSC.MARC2003对2个实例进行了计算,定性分析了不同参数对橡胶弹性关节各向刚度性能的影响。     

地铁车辆用翻边橡胶关节产品设计

文章介绍了地铁车辆用翻边橡胶关节的结构特点、产品压装工艺及产品设计难点。利用有限元分析软件对产品橡胶型面进行优化,并对产品刚度进行分析,通过将有限元分析结果和试验结果进行比较,验证设计方法的可行性及正确性。     

六连杆橡胶关节的运动关系分析与设计参数确定

介绍了六连杆轮对空心轴传动装置的组成和运动特点,通过计算分析了六连杆橡胶关节的运动关系,并结合实例,给出了橡胶关节的设计参数。     

一种大功率六轴机车电机吊杆橡胶关节的结构优化

详细介绍了某大功率六轴机车电机吊杆橡胶关节初始设计方案的结构特点及失效的原因,并提出了改进的思路,利用有限元分析,确定了新结构.刚度和疲劳试验表明,新结构能够满足100万km以上的使用要求.     

压装结构橡胶金属关节类产品设计

介绍了不同类型橡胶金属关节产品的结构特点及相关的生产工艺,根据机车的应用工况优选了一种压装结构,利用有限元分析软件对该结构产品进行了分析,并将分析结果和试验结果进行比较,验证了有限元分析的可行性及正确性,确定了产品设计流程及结构.     

直线电机车辆电机垂向吊杆故障分析及解决方案

针对直线电机车辆电机垂向吊杆出现的下部金属球关节安装孔断裂、橡胶关节芯轴断裂、橡胶关节限位挡块窜出三大故障,从垂向吊杆的结构设计、材料及处理工艺等因素进行了分析,提出了相应的处理方案,有效解决了电机垂向吊杆故障,改善了车辆运行品质,同时降低了车辆运行风险。     

基于160 km/h电动车组的拉杆橡胶关节寿命提升研究

从速度为160 km/h的动力集中电动车组转向架的轴箱拉杆橡胶关节应用失效案例出发，通过优化产品结构来解决该轴箱拉杆橡胶关节的使用寿命问题。通过运行工况的边界条件和既有结构的失效原因进行分析，基于分析结果设定合理的预压量，并结合贴近式橡胶型面和易流式金属弧面设计，以及采用合适的橡胶层厚度等多方面进行结构优化。通过对比两种结构的有限元疲劳仿真分析结果，优化结构的橡胶应变降低了9.64%，疲劳损伤值降低了60%，橡胶关节的使用寿命将显著提升。最后通过疲劳试验验证，进一步佐证了优化结构后的橡胶关节疲劳性能的提升。试验结果显示：疲劳次数提升了3倍。经过初步评估，结构优化后的橡胶关节的疲劳寿命将由2～5年提升至8年，使得机车的运行可靠性得到改善，降低非必要的维修次数。优化设计的橡胶关节目前已在线运行近4年，各项性能表现良好。本优化设计可为其他径向变形较大的橡胶关节优化提供参考：径向预压量应与橡胶关节疲劳变形相当，避免橡胶受拉伸应力；针对径向位移较大的橡胶关节类产品，贴近式橡胶型面可以均衡橡胶表面应变，可有效缓解橡胶受载后出现褶皱现象，提升橡胶关节的疲劳寿命。     

55t重型自卸车平衡悬架用推力杆断裂分析

针对某矿用三轴重型自卸车因推杆失效而导致产品可靠性低的问题,建立了对橡胶采用C3D8H单元,对金属构件采用C3D8R单元和C3D4单元的平衡悬架用推力杆有限元分析模型。利用有限元分析软件ABAQUS对其进行了强度分析、模态分析和屈曲分析。有限元分析结果和推杆在实际使用中出现的异常断裂情况相吻合,找出了该车推杆裂纹过早出现的原因,并给出了推力杆改进设计的方法。实际改进结果表明：改进方法是有效的。     

铁路桥梁用叠层橡胶支座力学性能分析

通过选用合适的橡胶本构模型,用有限元数值方法对不规则大变形的橡胶弹性元件进行了分析,得到了橡胶元件的载荷一位移曲线,并计算出等效刚度。采用超弹性材料模型对橡胶支座进行了有限元数值冲击的定性分析,得出其动刚度的变化情况。     

轴向组合式小径向/轴向刚度比橡胶球铰结构介绍

以一种地铁车辆用转臂定位节点为例,介绍了一种轴向组合式橡胶-金属球铰结构,此种结构的特点是径向/轴向刚度比小,橡胶预压缩简单可靠,刚度调节范围广,疲劳可靠性好.     

浮置板板下胶垫的温变特性及其对轮轨系统的影响

以我国地铁常用浮置板板下胶垫为研究对象,测取-40~30℃的温度环境中板下胶垫的静刚度。建立车辆-浮置板轨道垂向耦合动力学模型,分析板下胶垫的温度敏感性以及不同温度环境下板下胶垫温变刚度对轮轨系统动力响应特征。研究结果表明:板下胶垫静刚度在工作荷载范围内为常量,不具有幅变非线性特征。板下胶垫的线性静刚度随着温度的降低而急剧升高,增幅高达224%以上。板下胶垫的温变刚度主要影响橡胶隔振垫浮置板轨道的浮置板位移,浮置板垂向最大位移变化率可达到204%。其次,板下胶垫的温变刚度对钢轨的垂向位移也会产生一定的影响,钢轨垂向最大位移变化率为31%。板下胶垫的温变刚度对轮轨之间作用力产生的影响较小。     

凹形竖曲线上梯形轨道的稳定性研究

为了研究凹形竖曲线上梯形轨道的稳定性,以某城市轨道交通线为例,建立梯形轨道在凹形竖曲线上的叠合梁模型,计算分析在温度荷载、列车垂向荷载和制动力作用下,梯形轨道在凹形竖曲线上的力学特性以及扣件纵向阻力和缓冲垫刚度对轨道结构受力和变形的影响规律。计算表明:由于凸挡台的限位作用,轨道结构在竖曲线上较为稳定;扣件的纵向阻力对钢轨的纵向位移影响较大,为限制钢轨的纵向位移可适当增加扣件的纵向阻力;凸挡台缓冲垫刚度的提高能有效控制钢轨的纵向位移,但会减小缓冲作用,故应合理控制缓冲垫的刚度。     

一种机车橡胶堆刚度性能设计新思路探讨

随着材料科学技术的进步,橡胶配方中的各种材料、工艺和胶粘剂得到了长足发展,金属橡胶粘结强度甚至可以超过橡胶本体强度,这导致机车橡胶堆可尝试采用新型的橡胶自由外型面。以一个典型的机车二系橡胶堆刚度设计为案例,提出了一种利用有限元分析方法进行垂向刚度设计的新方法。在材料参数、结构型式和接口尺寸不变的条件下,仅通过橡胶自由外型面的"外凸"型设计,就显著调整了橡胶堆的垂向刚度性能,初步探讨了这种橡胶堆刚度性能设计的新方法和新思路。     

提速车辆转向架橡胶球铰刚度分析

根据提速客车转向架橡胶球铰的结构特点，结合橡胶的本构模型及相关系数，利用ABAQUS软件对其径向刚度、轴向刚度、偏转刚度和扭转刚度进行了分析，并将计算结果和试验结果进行了比较。结果表明：计算结果和试验结果具有较好的一致性，利用有限元分析能指导橡胶球铰及同类产品的结构设计。     

轨道车辆一系橡胶弹簧寿命延长研究

为了解和掌握一系锥形橡胶弹簧这类轨道车辆关键部件在实际线路运行1个寿命周期(5年或60万km)后的真实变化情况,支撑后续该类部件寿命延长的研究及国产化,以某型轨道车辆用一系锥形橡胶弹簧为研究对象,通过对新造和实际线路运用满1个寿命周期的样品进行测试,获得了其关键性能数据和橡胶材料数据。试验结果显示,经过1个寿命周期运用后该型一系锥形橡胶弹簧外观、粘接性能良好,垂向、横向、纵向刚度均上升,压缩高下降,耐疲劳、耐老化性能下降。最后,根据实际变化情况,给出了研制国产化一系锥形橡胶弹簧的优化建议。     

并联高挠圆簧两端串联橡胶弹簧系统水平方向刚度分析

为了降低高挠圆簧的工作应力和组合弹簧系统的水平方向刚度值，铁道机车车辆转向架二系弹簧悬挂系统采用并联高挠圆簧两端串联橡胶弹簧结构。基于经典弹簧水平方向刚度分析理论，建立了高挠圆簧和橡胶弹簧的力和力矩与线位移和角位移关系式，导出了并联高挠圆簧两端串联橡胶弹簧的水平方向刚度分析的直接计算方法，为此类系统设计提供了理论依据。     

双拉杆式机车转向架轴箱定位刚度分析

分析双拉杆式轴箱定位的纵横刚度组成,比较各橡胶元件参数对定位刚度的影响,建立了双拉杆式轴箱定位刚度的模型。工程化的轴箱定位刚度计算公式具有较高的计算精度,有利于轴箱定位橡胶元件的设计、制造和测试。     

表面改性剂对橡胶垫板动态性能的影响

通过掺加不同表面改性剂制作了5种配方试样,采用橡胶加工分析仪,材料疲劳试验机和冲击回弹试验仪,研究了有无表面改性剂以及不同种类表面改性剂对橡胶垫板动态性能的影响规律.研究结果表明:加入表面改性剂后,配方1(基准配方)到配方5(表面改性剂为LONSIL 4C)橡胶动静刚度比、损耗功和力学损耗角正切tanδ均依次减小;配方1到配方5储能模量依次减小,Payne效应越来越不明显;配方1到配方5橡胶材料回弹性依次增大;动静刚度比与损耗功、回弹性和tanδ均有很好的相关性.在试验室可以用测试回弹性或损耗功,或tanδ代替测试动静刚度比,以降低低动静刚度比橡胶垫板的研发成本.