HXD1型机车扫石器支架的优化设计

文章介绍了当前大秦线路上运营的HXD1型机车扫石器支架出现局部疲劳裂纹的情况,并对其产生的原因进行了分析.在分析的基础上提出了优化方案,进行有限元分析,分析结果表明优化后结构强度大于原结构.动力学试验结果表明改进设计的支架动力学性能明显优于原支架,能够满足大秦线重载运输要求.     

库尔勒HX_N5型机车扫石器故障原因分析及改进

介绍了HXN5型机车在库尔勒机务段运用情况,以及转向架扫石器故障、原因分析和初步改进方案;针对初步改进方案进行了有限元仿真分析评估。在此基础上进行了几种不同扫石器结构实车线路对比试验。试验结果表明,经过两次结构优化,扫石器动应力累计降低了10%~40%,扫石器振动加速度降低了50%~58%,说明结构改进对提高扫石器的抗振能力取得了显著的效果。旋轮前后的试验数据表明,转向架垂向振动加速度减少了50%~70%,扫石器动应力减小了5%~10%,说明车轮踏面状态对转向架振动和扫石器可靠性有显著的影响。最后介绍了库尔勒HXN5型机车扫石器最终整改方案及实施效果。     

HX_N3型机车扫石器结构的设计分析与研究

主要阐述了HXN3型大功率交流传动内燃机车转向架扫石器支架的结构设计和改进,通过对扫石器支架结构的分析和研究,总结出转向架上类似扫石器的悬臂结构在设计时应注意的问题。     

基于主S-N曲线方法的冷却单元支架随机振动疲劳分析

IEC 61373标准规定轨道车辆安装设备应当进行模拟长寿命随机振动条件的疲劳评估。为了克服名义应力方法在确定接头疲劳等级时具有较强的人为随意性的缺点，文章首次将主S-N曲线与Steinberg三区间法相结合，对时速350 km标准动车组牵引变流器冷却单元支架结构的关键焊接接头进行了随机振动疲劳数值分析。计算结果表明，冷却单元支架的最大疲劳损伤为0.863,位于立柱与小横梁之间的焊接接头，疲劳强度满足要求。通过分析多条典型焊缝发现，焊缝疲劳损伤主要由单一方向的振动工况主导，并且低频模态的贡献较大。文章提出的评估流程充分利用了上述2种方法的优点，可以对焊接接头进行可靠的疲劳评估，可为结构设计方案的确认提供理论依据。     

基于频域法的高速列车转向架附属设备随机振动疲劳寿命评估方法研究

近年来，基于频域法的随机振动疲劳寿命评估方法因具有简洁性和计算高效性的优点而被广泛运用到实际工程中。但是频域法模型的种类繁多，在相同的应力功率谱下使用不同频域法模型得到的疲劳结果有很大差异，因此，对某一结构在特定载荷和响应谱条件下的频域法模型进行研究是极具意义的。文章以高速列车转向架的附属设备作为研究载体，基于IEC 61373:2010标准，运用雨流循环计数法和傅里叶逆变化时域模拟方法，提出了一种适用于转向架附属设备的随机振动疲劳寿命频域法计算模型。设置了3组加速度功率谱载荷下的随机振动疲劳试验，将各种频域法模型计算得到的疲劳寿命和试验寿命进行了对比。结果表明，文章所提出的模型计算疲劳寿命与随机振动疲劳寿命试验值的误差最小，验证了常用频域法模型和文章提出的频域法模型的准确性和有效性。     

ANSYS在贝雷梁施工支架检算及变形量预测中的应用研究

以漳卫新河大桥槽形梁贝雷支架为工程背景,基于有限元分析原理,采用ANSYS建立了贝雷梁支架的空间有限元模型,对其强度、刚度进行了检算;并利用ANSYS的优化设计功能,对支架结构进行了优化设计。同时,将优化设计的变形计算结果与现场支架预压的实测数据进行了对比分析。结果表明:采用空间分析模型,较好地反映了贝雷梁支架实际的受力情况,利用优化设计功能,有效地改善了支架结构受力,降低了工程成本,加快了工程进度;优化后的支架模型,理论计算值与实测值吻合程度良好,为结构预拱度的计算提供了良好的理论基础。本文的研究可为同类工程参考。     

一种地铁车辆排障器随机振动频域疲劳分析及优化

地铁车辆排障器安装于转向架前端,主要用于清除轨道障碍物,保证车辆正常运行。安装位置及轨道不平顺带来的轨道激扰容易导致排障器的结构疲劳断裂。采用随机振动频域疲劳分析方法,能够有效地找出结构疲劳薄弱位置。根据计算结果优化结构,优化后的计算结果满足GB/T 21563—2018《轨道交通机车车辆设备冲击和振动试验》和IEC 61373:2010《轨道交通机车车辆设备冲击和振动试验》标准要求。     

高速动车组用C型支架的结构设计

提出了高速动车组用C型支架的结构方案,并采用有限元仿真分析软件多次进行强度分析及计算以优化C型支架结构。结果表明,优化后的C型支架重量下降了23%,且提高了承载能力,是一个比较合理的设计输出。     

转向架非主体结构件模态频率规划与设计验证

针对转向架非主体结构件进行模态频率规划及试验、仿真的方法以解决共振疲劳问题。首先梳理了车轮多边形、钢轨波磨、轨枕通过、P2共振等轮轨激振频率作为频率优化的边界条件并与IEC 61373中的试验频率范围进行了差异对比，给出了构架上设备大于100 Hz和轮对上设备大于250 Hz的模态频率一般建议，并建议基于线路主激振频率按1.414或1.19作为频率间隔参考系数进行模态频率优化。另外对比了某转向架天线梁实测振动量级高于IEC 61373的功能振动试验，说明了车轮多边形对振动量级的影响很大，建议优先采用实测振动量级进行试验并给出了试验方法，并针对缺少实测数据的情况给出了一种基于IEC 61373标准放大的试验量级。最后给出了采用Workbench进行仿真计算的方法，结合转向架管夹座优化示例，通过模态频率计算、随机振动仿真对比分析了结构优化方案的选择，从而实现提高结构寿命的目标。     

动力集中型动车组动力车车体强度分析

对某动力集中型动车组动力车车体进行结构强度分析,利用HyperMesh12.0软件建立车体有限元模型。依据UIC 566和EN 12663-1/2010标准确定车体的静强度载荷工况和疲劳强度载荷工况,基于von Mises应力评估车体结构静强度;根据DVS 1612标准的焊接钢结构疲劳强度方法评估车体的疲劳强度;在ANSYS软件中采用Block Lanczos法,对不带顶盖车体进行结构自由模态分析,评估车体刚度情况。通过对车体结构进行计算分析,动力车车体结构的设计满足强度和刚度相关要求。