某城际列车齿轮箱结构振动疲劳寿命预测研究

齿轮箱结构是动车组转向架传递动力学的核心部件,近年来,随着我国动车组运行速度的不断提升,载荷频率也随之提高,齿轮箱箱体结构因振动而导致的疲劳开裂现象屡见不鲜.针对高速运行条件下某城际列车齿轮箱箱体结构的振动疲劳问题,采用刚柔耦合动力学仿真的方法进行分析.首先建立齿轮箱箱体结构有限元模型,计算模态并与试验测试的模态结果进行对比验证模型的有效性,然后将齿轮箱箱体做成柔性体,建立刚?柔耦合整车动力学模型,为了考察轨道高频激励对齿轮箱振动疲劳的贡献,在轨道不平顺中加入短波不平顺,以轨道不平顺为激励进行线路运营情况模拟,计算对比了原结构和改进方案的疲劳寿命,结果显示改进结构的疲劳寿命较原结构有较大的提升,满足1200万km设计使用寿命的要求.     

DF4D型内燃机车从动齿轮驱动轴承密封环螺栓断裂故障的分析和改进

通过对DF4D型准高速内燃机车从动齿轮驱动轴承密封环螺栓断裂故障的分析,找出引起螺栓断裂的根本原因是紧固力矩和设计装配结构不当引起的应力疲劳断裂,从而确定螺栓的改进方案和整改措施,消除该螺栓断裂隐患.     

HX_D2型机车齿轮箱吊耳螺栓断裂原因分析及改进措施

针对HXD2型机车在大秦线牵引2万吨重载列车时出现的齿轮箱吊耳螺栓异常断裂问题,从机车驱动装置特点及齿轮箱受力方面分析螺栓断裂原因,提出了提高螺栓机械性能等级和改进螺栓尺寸与装配工艺的改进措施。     

DF4B型机车齿轮箱故障的解决措施

介绍了DF4B型机车齿轮箱故障情况。分析DF4B型机车齿轮箱故障是引发故障的原因主要是结构不合理、齿轮箱螺栓采用标准螺栓紧固力矩不足、齿轮箱上的挡油环太小,提出了排查和处理措施,分别是采取双密封槽齿轮箱、采用新型防缓螺栓、加装挡油板。     

HXN5型机车气缸盖螺栓断裂故障分析及无损检测方法

在高速重载的情况下,机车零部件所承受的载荷变大,导致零部件在交变载荷的作用下产生疲劳损伤。当疲劳损伤累积到一定程度,超过结构的损伤临界值时,零部件就会发生疲劳断裂,而影响机车的正常运用。对HXN5型机车气缸盖螺栓折断的疲劳断裂面进行分析,并针对气缸盖螺栓制定了检测方法,有效控制了气缸盖螺栓因疲劳裂纹的延续发展而造成的断裂故障。     

耦合作用下各载荷对结构疲劳损伤影响程度的评估方法

针对传统评估方法不能评定多荷载耦合作用下各载荷分别对机械结构疲劳损伤的影响程度,提出在不需识别各耦合载荷大小的情况下,基于载荷与动应力响应的传递关系进行解耦,利用疲劳损伤影响参数,评估各载荷对机械结构疲劳损伤影响程度的方法;并以轨道车辆转向架齿轮箱吊座为例验证了所提出评估方法的可行性和实用性;分析结果可为载荷、机械结构的进一步优化提供依据。     

东风21型米轨机车SR-1型转向架出现的问题及改进措施

针对东风21型米轨机车运营过程中SR-1型转向架出现齿轮箱漏油，齿轮箱裂纹，构架裂纹，轴箱挡销断裂及固定轴箱挡销的螺栓断裂，从机车运营的线路情况对转向架出现的问题进行了系统的分析，并提出了改进措施。     

地铁车辆齿轮箱加速疲劳试验方法研究

针对地铁车辆齿轮箱高可靠性要求,提出通过分析齿轮箱载荷谱,运用Miner准则和齿轮超载强化理论进行加速疲劳试验的方法,有效缩短了齿轮箱疲劳失效的试验时间。     

SS_(4B)型机车齿轮箱结构分析与改进

文章针对SS4B型机车运行过程中出现的齿轮箱变形、裂纹及漏油现象,重点对齿轮箱本身的结构进行了分析,提出了改进措施。改进后的齿轮箱经试装和运行考核,效果良好。     

基于疲劳驱动力能量损伤参数修正的非线性疲劳寿命预测

针对疲劳驱动力能量模型中变幅载荷间交互因子难以确定的问题,考虑载荷大小次序、载荷间的干涉以及疲劳损伤程度等因素对变幅载荷作用下损伤累积规律的影响,在引入能量准则确定损伤参数的基础上,将变幅载荷应力比、载荷循环比、疲劳损伤程度引入载荷间交互因子的计算,建立分别采用载荷循环次数比和实时疲劳损伤对交互因子进行修正的改进非线性疲劳寿命预测模型。根据Q235B和铝合金2种常用材料的焊接接头在多级变幅载荷作用下的试验数据,对改进的疲劳寿命预测模型的预测能力进行验证。结果表明:在变幅载荷作用下,改进的疲劳寿命预测模型能有效地对焊接结构的疲劳寿命进行预测,相比其他模型更接近于试验结果,且模型中仅含有2个比较容易通过试验确定的常规参数,无需引入其他参数,便于应用于实际工程结构的分析及设计。     

盾构管片预埋槽道受力性能分析

盾构管片预埋槽道技术近年来逐渐在轨道交通工程中得到应用,但对于区间内管线及设备如接触网、疏散平台等具体安装方式及槽道螺栓的受力性能鲜有报道,尤其随着大直径管片(直径6 m及以上)应用的增多,高净空下接触网的安装方式一直是争论的焦点。提出预埋槽道T形螺栓固定点的最大单点工作荷载为8 kN,对接触网、疏散平台等盾构区间内管线与设备的安装方式及受力特点逐一进行探讨,重点研究高净空下接触网的安装难题;然后在现场拼装完成的管片上对槽道及T形螺栓进行拉拔、剪切试验。经分析,接触网螺栓受力最大,但满足工作荷载限值要求;通过试验验证了在接触网专业要求的3倍工作荷载条件下,槽道不变形、管片不开裂,在实践层面上进一步证明T形螺栓工作荷载及管线与设备的安装方式的合理性。     

高速动车组轮盘用紧固螺栓仿真分析

高速动车组轮装制动盘通过多个螺栓与车轮固定,制动过程中,由于制动盘和螺栓产生热变形,导致螺栓承受较大拉应力,存在失效可能。利用有限元软件ABAQUS,建立了与实际相符的高速动车组轮装制动盘、车轮、联接件、螺栓套的有限元模型,螺栓施加相应的预紧力。计算得到300km/h高速动车组制动盘和螺栓联接件的温度场和应力场结果,校核了螺栓强度,为不同时速的动车组轮装制动盘用螺栓提供了模拟计算方法。在1∶1台架试验上,验证了模型温度场计算的准确性。     

齿轮用8822H钢接触疲劳特性试验研究

对材料8822H钢进行了接触疲劳试验,通过失效判据判定材料失效寿命,从而得出试验点数据,再根据试验数据拟合出8822H钢接触疲劳P-S-N曲线。根据试验试样的失效形式,从疲劳剥落坑形貌及剥落坑深度2个方面对8822H材料的接触疲劳失效进行了分析,为齿轮的抗疲劳设计提供了依据。     

动力作用下盾构隧道接头破坏行为研究

为揭示盾构隧道接头在高速列车动力撞击下的破坏行为,通过建立盾构隧道三维数值模型,对螺栓开裂与否两种工况下的管片接头破坏情况进行分析对比,同时捕捉管片接头与螺栓的动态开裂过程。研究结论:是否引入螺栓开裂对于管片纵向接头的开裂情况有较大影响,引入螺栓开裂后管片纵向接头部位不会出现完全破坏的单元,但其裂缝张开度总体上反而有所增大。撞击荷载下,管片纵向接头率先出现开裂的部位均为弯螺栓处,且环向弯螺栓呈环状断裂破坏,纵向直螺栓纵向剥离破坏。     

基于钢结构铰接埋置式螺栓高精度定位技术研究

钢结构铰接连接是工程建筑中不可或缺的一个重要连接方式,在钢结构钢柱吊装施工中占有很大比重。钢结构铰接的作用是剪力传递,随着铰接点的转动受剪,其作用力主要在铰接点中心,使其两端的上部结构承四面压力,能起到均匀分散压力的作用。铰接埋置式螺栓预埋施工是钢结构钢柱安装的基础性工作,其精准度直接影响到钢结构建筑安装质量,掌握并控制好螺栓位置、垂直度、长度及标高是钢结构施工的关键因素,保证质量要求可减少扩孔和二次处理工程量,对钢结构能否顺利安装具有重要意义。本文提出的扁担套架辅助安装预埋螺栓新型施工工艺解决了钢结构铰接埋置式螺栓高精度定位施工重难点问题,同时该技术在项目上的研发和应用获得"扁担套架"国家实用新型专利(专利号:ZL 201821860297.9)。     

钢桁拱桥非线性及面内极限承载力分析

以实桥为例,研究大跨度钢桁拱桥在面内荷载作用下的非线性结构行为,矢跨比、布载形式、温度荷载、钢材屈服强度对钢桁拱桥极限承载力的影响以及提高钢桁拱桥极限承载力的措施。结果表明:在活载半跨布载时,拱肋的破坏始于拱脚下弦的屈服,拱肋由无铰拱逐渐转化为三铰拱,最后由于拱脚塑性铰的破坏而导致拱肋失去承载能力;钢桁拱的工作过程可分为弹性段、位移稳定发展段及位移快速增长段,位移稳定发展段仍表现出弹性工作的特点;拱轴线的面内初始偏移控制在L/1000左右时,拱肋的极限承载力不会有明显降低;矢跨比越大承载能力越高;钢材屈服强度与钢桁拱极限承载力呈线性关系;温度的变化与承载力系数的变化大致呈线性关系;提高拱脚上、下弦杆处钢材的屈服强度和增大拱脚、L/4处截面的方式是提高钢桁拱桥极限承载的有效措施。     

软弱围岩浅埋隧道全长黏结砂浆与水泥基药卷锚杆的锚固效果对比研究

铁路隧道锚杆主要有2种锚固方式:全长黏结砂浆和水泥基药卷,前者施工质量较好,可加固杆体周围岩体,后者施工简便,能快速发挥作用,在现有施工工艺的前提下,为了比较全长砂浆与水泥基药卷这2种锚固剂在浅埋软弱破碎围岩中的锚固效果,以郑万高铁许良隧道为依托工程,采用现场试验的方法对全长砂浆锚杆与水泥基药卷锚杆的锚固效果问题进行研究,选取Ⅴ级围岩段分别设置全长砂浆锚杆段50m与水泥基药卷锚杆段50m进行对比试验,且改善了全长砂浆锚杆注浆工艺,使其注浆密实度达到90%。对比试验的项目有:锚杆轴力、初支钢架应力、喷混凝土应力、水平收敛和拱顶沉降。现场实测结果表明:全长砂浆段的拱顶沉降和净空收敛在边墙锚杆施做后得到了更好的控制,得益于注浆工艺的先进性及后期强度的迅速提高,全长砂浆锚杆受力较大,且使喷射混凝土和钢架受力较均匀。相比之下,水泥基药卷段的围岩变形持续发展,受限于锚固质量及后期强度的不足,水泥基药卷锚杆受力较小,导致喷射混凝土和钢架承担较大部分的围岩压力,且不均匀。结论:在当前施工工艺和地质条件下全长黏结砂浆锚杆锚固效果较好。     

既有普速铁路合金钢辙叉优化研究

为解决既有普速铁路锻制合金钢心轨组合辙叉使用寿命短,养护维修量大,更换作业频繁等问题,针对现场辙叉翼轨磨耗过量、心轨伤损、胶垫压溃窜出、间隔铁螺栓断裂等典型病害,采用延长翼轨平直段范围至心轨理论尖端增加轨头实际承载面积、刨切翼轨轨头0～4 mm减小轨侧连接圆弧所占宽度、强化叉心结构及下部支承避免弹性垫板失效、调整间隔铁...     

柴油机螺栓扭矩载荷特性分析与紧固规范研究

在柴油机常规装配条件下,采用应变电测的方法,对螺栓连接的扭矩载荷特性进行试验分析,获得了比较稳定的螺纹副摩擦系数值,最大偏差在5％以内,满足工程需求,实现了螺栓连接扭矩载荷特性的”精确”计算;在此基础上,应用螺栓与被连接件刚度求解方法,给出了螺栓转角紧固时控制角度的计算方法,实现了螺栓紧固规范的计算和预测.     

840D车轮辐板孔裂纹成因的强度及疲劳分析

采用大型通用商业分析软件Abaqus及Ansys,计算840D车轮在典型工况下的应力分布。计算分析表明:在坡道制动、机械载荷和停车制动3种典型工况作用下车轮辐板孔外侧处于受压状态,内侧处于受拉状态,而且应力幅值较大,是疲劳薄弱点;坡道制动工况与机械载荷工况的组合作用,是车轮辐板孔边产生高应力的主要因素;在相同制动工况下,车轮辐板孔边应力随着轮辋厚度的减小而增大,随着辐板孔向轮辋偏移量增大而增大;机械载荷工况与坡道制动工况的组合作用是导致各种车轮辐板孔疲劳裂纹萌生的主要原因;机械载荷工况与停车制动工况的组合作用对车轮辐板孔边萌生疲劳裂纹的影响相对较小。