密接式车钩弹塑性有限元分析

对引进的日本某公司的密接式车钩相互作用原理及接触关系进行了分析,对密接式前端车钩和中间车钩建立了非线性有限元模型。根据这2种车钩的拉、压静强度计算结果及车钩的受力状态,详细分析了2种工况下车钩钩体薄弱部位的应力应变水平及产生原因,为车钩结构改进设计提供了参考依据。     

曲轴平衡重螺栓仿真分析与试验研究

结合有限元分析软件,在考虑螺纹的基础上,建立了曲轴平衡重螺栓三维模型,并采用接触分析法对螺栓的应力应变进行了三维有限元计算.同时,通过对曲轴平衡重高强度螺栓力矩法和转角法的拧紧方式进行的对比试验,了解了螺栓不同拧紧方式对螺栓轴向力的影响,测得了螺栓杆部危险截面处应力值的大小,仿真结果与试验结果比较后表明,其吻合程度良好...     

地铁车辆塞拉门下摆臂螺栓连接状态仿真

地铁车辆客室塞拉门系统的下摆臂组件与门立柱C型槽之间通过T型螺栓连接,车辆运行过程中,C型槽安装T型螺栓的位置出现凸起塑性变形,使下摆臂松动脱落而导致车门故障。为了分析C型槽产生塑性变形的原因,利用Abaqus软件建立了下摆臂螺栓连接接触非线性有限元仿真分析模型,模型中考虑了材料的弹塑性及接触非线性等因素。仿真结果表明,T型螺栓头部尺寸选择偏小以及较大的拧紧螺栓的扭力矩,是导致C型槽产生塑性变形的主要原因。结合有限元仿真分析,对T型螺栓连接提出改进方案。     

机车车辆用高压安全垫 有限元仿真分析及试验

文章针对高压安全垫在机车车辆上的应用及故障现象,进行了高压安全垫的扭矩试验及力-位移试验,介绍了材料的弹塑性非线性计算理论、高压安全垫的计算参数和有限元本构模型,建立了高压安全垫的计算模型和有限元模型并进行了弹塑性仿真分析,对仿真结果进行了位移和应力曲线分析,得出高压安全垫安装时同支撑零件完全接触的情况下,其位移变化最小且应力状态最合理。     

HX_D1型重载机车钩缓系统仿真研究

为研究HXD1型重载机车钩缓系统在线路实验中表现出的稳定动态特性,在分析13A/QKX100钩缓系统独特的工作原理基础上,建立了具有非线性迟滞特性的弹性胶泥缓冲器及具有钩尾摩擦弧面的车钩仿真模型。研究了13A/QKX100钩缓系统承受纵向压力时的动态特性,对比分析了钩尾摩擦面对车钩动态特性的影响。研究结果表明：文中提供的模型能够较精确地模拟HXD1型重载机车钩缓系统的运行动态表现;13A车钩钩尾摩擦面对车钩的承压动态特性起着关键作用。     

HXD1型重载机车钩缓系统仿真研究

为研究HXD1型重载机车钩缓系统在线路实验中表现出的稳定动态特性,在分析13A/QKX100钩缓系统独特的工作原理基础上,建立了具有非线性迟滞特性的弹性胶泥缓冲器及具有钩尾摩擦弧面的车钩仿真模型.研究了13A/QKX100钩缓系统承受纵向压力时的动态特性,对比分析了钩尾摩擦面对车钩动态特性的影响.研究结果表明:文中提供的模型能够较精确地模拟HXD1型重载机车钩缓系统的运行动态表现;13A车钩钩尾摩擦面对车钩的承压动态特性起着关键作用.     

组合列车装用13A/QKX100钩缓的中间机车承压能力分析

为研究重载组合列车中的中间机车承压能力,在分析13A/QKX100钩缓系统工作原理的基础上,建立了具有非线性迟滞特性的弹性胶泥缓冲器及具有钩尾摩擦弧面的车钩仿真模型。采用由1台HXD1八轴机车及2节C80货车组成的列车模型,分析了不同特性钩缓系统的承压动态表现,并研究了配备不同特性钩缓系统时中间机车的承压能力。研究结果表明:对于没有摩擦稳钩作用的车钩,中间机车轮轴横向力最大值随纵向压钩力及车钩自由角的增大而增大,但当车钩自由角较小时轮轴横向力相对纵向力的增大不明显;当车钩自由角小于6°时或钩缓系统具有摩擦稳钩作用时中间机车的承压能力大于2 500 kN。     

重载机车曲线通过时车钩偏转行为研究

对机车车钩的钩头轮廓曲线进行数据离散,采用多体动力学软件SIMPACK反演得到钩头的轮廓曲面,建立1对连挂钩头间的曲面/曲面接触模型,与钩肩、止档及钩尾摩擦副模型,融合非线性缓冲器模型建立13A/QKX-100和DFC-E100型2种典型重载机车钩缓装置模型.仿真分析重载机车通过曲线时车钩的偏转行为,并与静态计算结果对比.结果表明:由传统的车钩转角静态计算方法只能计算理想状态下的车钩钩体中心线相对于车体中心线的转角(钩体转角);受钩头间的相对转角(钩头转角)及轨道曲率变化、不平顺等线路状况的影响,实际的钩体转角比静态计算结果大;机车曲线通过时钩缓装置的主要运动是钩体相对车体的转动,当钩体转角处于自由转角范围内时钩头转角较小,一般不超0.16°;当钩体转角达到自由转角且有继续增大的趋势时钩头间会产生明显的相对转动进行补偿,以使机车顺利通过曲线.     

轮轨高频瞬态冲击下钢轨螺栓孔棱边受力分析

为研究螺栓孔在轮轨接触应力场作用下的棱边应力分布规律及受力特性，建立带有螺栓孔的三维轮轨瞬态滚动接触有限元模型，研究列车牵引、制动及钢轨擦伤所致高频激励下车轮动载对螺栓孔棱边应力峰值及分布规律的影响。结果表明：擦伤位置是影响螺栓孔棱边受力特性及应力分布规律的关键因素；轨面擦伤可激发高频附加动力冲击作用，螺栓孔斜向棱边Mises应力峰值随运营速度的提升而显著增加，轨面擦伤使斜向棱边方向螺栓孔应力集中效应显著加剧；列车牵引状态加剧了螺栓孔45°、225°方向棱边应力集中效应，而制动状态加剧了螺栓孔135°和315°方向棱边应力集中效应。     

熔模铸造机车车钩工作应力与疲劳寿命仿真

为快速评估熔模铸造机车车钩性能,先对车钩材料取样测试获取材料性能参数;然后在ANSYS Workbench中分别对车钩3种典型受力和2种载荷谱下的静力及疲劳进行有限元分析。结果表明,机车启、停时车钩内最大应力分别为482.7 MPa和603.4 MPa,满足使用要求;采用重庆地铁3号线和大秦线载荷谱模拟,绘制出了重庆地铁3号线车钩的脉冲循环应力-疲劳寿命曲线,分析结果可以满足寿命要求。文章基于车钩材料性能测试和仿真分析,为熔模铸造车钩应力分布状态和疲劳寿命快速评估提供了便捷有效的方法。     

结构系统广义可靠性及数值仿真

建立了结构系统广义可靠性分析模型。根据随机变量可能同时具有随机性和模糊性的特点,分别提出了模糊强度—随机应力、随机强度—模糊应力和模糊强度—模糊应力情况下的模糊可靠性分析方法。同时,建立了结构系统为独立单元部件串联或并联组成的模糊可靠性分析模型。考虑到不同模糊随机变量组合下的可靠性积分一般不存在解析解的情况,提出了用仿真法计算可靠度数值解,并阐述了数值仿真的基本原理和步骤。通过实例介绍了方法的具体运用。     

锚固结构荷载传递机理离散元模拟研究

研究目的:岩土锚固技术是岩土工程领域的重要分支,被广泛应用于土木、矿山、水电等工程领域,但关于锚固结构荷载传递机理的细观力学研究相对较少。本文依据现场试验,通过建立锚杆拉拔试验颗粒流数值模型,探讨不同荷载作用下轴力、锚固界面剪应力分布特征以及周边岩土体的细观力学特性。研究结论:(1)建立了锚杆张拉试验颗粒流数值模型,通过将计算结果与试验数据进行对比,验证了模型的合理性与有效性;(2)分析了锚固结构的荷载传递机理,其界面剪应力沿锚杆方向的分布是不均匀的:在弹黏性阶段,锚固界面剪应力以及轴力分布均为单调递减曲线;在弹塑性阶段,界面剪应力峰值点大致位于弹塑性变形区和弹黏性变形区的分界位置,并且随着张拉荷载的逐渐增大,界面剪应力峰值不断增大,峰值点不断向远端推移;(3)无论是在重力作用下还是受到拉拔荷载时,锚孔周边岩土体的强力接触力和弱力接触力基本垂直,在受到拉拔荷载时,周边岩土体的颗粒会发生重排列,导致强力接触力与弱力接触力方向产生强烈偏转;(4)本文研究方法与结论可为类似锚固结构的设计与力学分析提供理论借鉴。     

破碎地层交叉隧道开挖稳定性研究与控制

通过建立仿真模型,分析了交叉隧道中间岩柱的稳定性与位移变化规律。结合位移及应力特征,提出了3种中间岩柱的处理方案。通过仿真模型计算,比较了3种方案中隧道静态受力状态下的位移,及施工状态下的围岩位移,选择了锚网喷+U型梁+中间岩柱预应力锚索的中间岩柱处理方案。通过工程实例验证了中间岩柱处理方案的可行性。     

轨道交通车辆铝合金车体静强度特性分析

以铝合金轨道交通车辆为研究对象,研究车体的静强度特性,包括:总结铝合金材料应用于轨道交通车辆的优势与不足;分析铝合金车体结构及主要技术参数;建立仿真模型,分析典型工况下的车体静强度;通过仿真获得不同工况下车体应力分布情况;通过试验验证车体关键部位的应力及安全系数;分析铝合金车体静强度特性。仿真和试验结果显示,轨道交通车辆铝合金车体整体安全系数较大,但车门角、车窗角等区域应力集中较明显,因此,设计时应重点考虑轻量化及应力集中区的局部强度问题。     

钢斜拉桥锚箱式索梁锚固区合理构造型式研究

针对苏州—南通长江公路大桥钢锚箱式索梁锚固结构进行了足尺(1∶1)静载试验和疲劳试验。采用空间有限元方法分析实桥和试验模型锚固区的应力与变形,将试验与计算结果进行比较,验证计算方法的正确性。探讨此种锚固结构的传力机理、应力分布。研究焊缝长度、加劲肋和横隔板等对腹板应力的影响,探讨锚固区设计的进一步优化。为优化设计做了大量仿真计算。提出改善应力分布、减小应力集中的措施。     

基于刚柔耦合的跨坐式单轨车辆受电弓疲劳分析

针对跨坐式单轨车辆受电弓在运行时出现断弓的问题,依靠固定界面模态综合法,建立该型跨坐式单轨车辆弓网刚柔耦合多体动力学模型,并通过与测试试验的对比验证了模型的正确性。探讨了各杆件的动应力响应,得到了各杆件的振动特性,并采用准静态应力叠加法对受电弓进行了疲劳强度分析。仿真结果与该型单轨受电弓的实际断弓位置相吻合,从而验证了基于刚柔耦合模型对受电弓进行疲劳分析的正确性。     

HX_D1型机车牵引装置螺栓组应力数值模拟

对HXD1型机车牵引装置螺栓组加衬套前后的2种结构分别建立了有限元模型进行数值模拟计算,结果表明加衬套后螺栓的应力降低约一半,螺栓组利用率偏低。     

直线感应电动机直接推力控制及其仿真

介绍了一种与旋转电机模型类似的单边直线感应电动机动态模型,该模型考虑了边端效应对电机参数及性能的影响,这对于习惯使用经典旋转电动机模型的工程技术人员而言是极其方便的。基于该模型,推导出了直接推力控制的磁链观测单元,并在此基础上建立了直接推力控制直线感应电机传动系统的Matlab/Simulink仿真,进行了初步的应用分析。仿真结果与分析结论初步表明该系统在直线感应电动机控制中的可行性及鲁棒性。     

基于蠕变理论与有限元仿真的轨道交通车辆铝合金冲压件滞后回弹研究

滞后回弹是影响冲压件形状精度的关键因素.针对复杂工况下冲压件滞后回弹的预测与验证问题,提出了一种基于蠕变理论与有限元仿真方法.以轨道交通车辆司机室补强板为例,采用单轴拉伸试验测定了不同应力状态下5083-O铝合金材料的蠕变行为,并选用幂函数本构模型进行蠕变参数拟合;采用数值模拟手段分别建立了冲压成形、卸载回弹及滞后回弹...