基于响应面法的三轴转向架构架抗疲劳可靠性优化

以三轴转向架构架为研究对象,对其进行了结构强度与关键焊缝疲劳寿命可靠性分析,在此基础上以主要壁板厚度为变量,考虑强度和疲劳寿命可靠度约束建立转向架构架抗疲劳轻量化模型,并采用缩小空间响应面近似优化法进行求解。优化后构架减重约4.3%,将不确定性因素考虑进结构优化过程中,优化结果更加合理。     

转向架构架的结构灵敏度研究

转向架的构架是平台化地铁列车的关键部件,为了校核和优化构架结构的可靠性,文章将构架参数作为设计变量,利用有限元方法从结构强度和弹性模态2个角度开展灵敏度分析。研究结果显示：构架前4阶模态频率主要受横梁上盖板和下盖板厚度的影响,而模态振型受各参数的影响较小。灵敏度分析方法精准确定了构架轻量化和安全化设计的参数目标和方向,不仅有效提高了参数优化效率,更降低了计算量,为后续产品的设计优化提供了参考。     

中低速磁浮维护牵引车构架结构特点和强度分析

构架是转向架主体结构,构架安全是系统运行稳定性与可靠性的保证,对构架进行强度分析具有重要意义。文章以中低速磁浮维护牵引车构架为研究对象,分析其结构特点,建立构架三维有限元模型,根据国际铁路联盟标准UIC 615-4对构架施加载荷工况,使用ANSYS Workbench对构架进行静强度分析和疲劳强度分析,结果表明:构架静强度和疲劳强度均满足设计要求。在强度分析的基础上,对构架结构进行优化减重,使构架结构更加合理。强度分析和优化为构架设计提供了相关指导和依据,分析方法对新型轨道车辆构架强度分析也有一定的借鉴意义。     

高速动力车转向架焊接构架优化设计

以高速动力车转向架焊接构架的质量为目标函数,以16Mn钢母材和焊缝的疲劳强度为约束条件,根据UIC615-4所规定的构架强度试验载荷,对高速动力车转向架焊接构架进行结构优化,提出了降低结构弯曲和扭转刚度的设计方法,以提高轻量化焊接构架的疲劳强度。优化方案构架的最大等效应力较原方案降低15.33%,结构刚度和应力分布趋于均匀,构架疲劳强度满足设计要求。     

转向架构架局部结构优化与轻量化研究

降低结构的应力集中效应、改变结构几何形状和减小结构几何尺寸是实现转向架焊接构架轻量化和提高疲劳强度的有效途径。文章以某转向架构架结构为例,基于DVS 1612标准的结构疲劳强度评估方法和规定的焊接接头质量等级,采用对结构高应力集中效应区域进行局部焊接接头优化和局部结构形状优化,将焊接构架抗侧滚扭杆安装座与侧梁下盖板连接焊缝的疲劳强度材料利用度由大于1.773分别降低到0.704和0.871,同时实现了侧梁下盖板、辅助纵梁内外立板板厚的减小以及横梁钢管壁厚的减小,满足疲劳强度的前提下,实现了构架轻量化与局部结构优化的目标。     

基于灵敏度分析的单轨车辆转向架构架优化设计

以单轨转向架构架为研究对象,建立了转向架构架的有限元模型,分析了构架在四种典型工况下的静强度。对构架各焊板进行了灵敏度分析,取质量灵敏度与弯曲应力灵敏度绝对值比值较大的板厚作为设计变量,以质量最小作为目标函数,以应力和位移为约束条件,对构架进行了轻量化设计。优化结果表明,基于灵敏度分析的优化设计方法可行,对于其它同类结构的轻量化设计有一定的借鉴意义。     

电动工程车构架去应力退火工艺

简要介绍了电动工程车转向架焊接构架去应力退火工艺设计和分析,提出了对热处理中构架的变形控制,温度和时间选择等工艺优化措施,进一步提升构架去应力退火品质,保证焊接构架最终产品性能和装配尺寸,可以推广到其他焊接式构架去应力退火工艺中。     

弧形耗能器加固震损木构架抗震性能研究

基于榫卯节点木构架具有优良的抗震性能,开展参数化弧形耗能器加固榫卯节点木构架抗震性能试验研究。对震损后的榫卯节点木构架试件用不同厚度、半径的弧形耗能器进行加固,并研究其加固后的抗震性能,对比加固前后试件的抗震性能指标,确定相同尺寸弧形耗能器对不同尺寸木构架的加固效果,不同尺寸弧形耗能器对相同尺寸木构架的加固效果。     

转向架构架不退火工艺的应用现状与理论基础

文章介绍了构架不退火工艺的应用现状,分析了构架设计验证标准,并总结了焊接残余应力对疲劳性能与尺寸稳定性影响的理论基础与一般规律。结果表明,满足设计与制造工艺要求的构架,焊接残余应力不是影响其疲劳性能与尺寸稳定性的重要因素,全面推广应用构架不退火工艺具备实践与理论基础。     

基于Workbench的B型转向架构架结构优化设计与试验验证

为了使转向架构架的结构强度在设计阶段满足标准要求,将有限单元法和优化设计理论相结合对其进行结构优化设计。首先,建立B型转向架构架的有限元模型,依据UIC 515-4及EN 13749标准对其进行结构强度分析,确定不满足标准要求的工况和位置。其次,利用APDL语言对模型进行参数化,基于Workbench的优化设计模块,采用遗传算法对其进行结构优化,得到新的结构方案,并对优化设计后的构架进行结构强度分析。最后,根据TB/T 2368—2005标准对构架进行试验,并与优化后的分析结果进行对比验证。研究结果表明,优化后的静强度、疲劳强度满足标准要求,并且与试验结果保持一致,说明转向架构架满足强度设计要求。同时,相比于按照经验进行方案优化设计,该方法效率较高,准确性更好,能够为其他轨道车辆结构的优化设计提供参考。