高速柴油机球墨铸铁活塞的开发

主要介绍了日本小松制作所开发高速柴油机用球铁活塞的目标和技术特征。利用三维有限元方法进行应力分析以降低重量，提高强度的实例。指出实现石墨细化，基体珠光体化及防止铸造缺陷是提高球铁活塞疲劳强度的关键，减少压缩高度对减轻球铁活塞重量具有重要作用。还介绍了球铁活塞的温度解析结果及提高球铁活塞冷却性能的试验结果。     

MTU柴油机新技术开发计划

ＭＴＵ公司是最近向专业新闻界公布了他们公司组成情况及在９０年代柴油机的开发计划。其开发目标是：降低柴油机有害排放物，使之符合未来的环境保护法；提高寿命，简化维修和降低费用；扩大电子技术的应用。具体项目有：“未来的轴承”，高疲劳强度曲轴，高强度全纤维铝活塞，优化喷射的电子装置，可变压缩比活塞以及采用陶瓷涡轮，全纤维压气机叶轮和空气轴承等。     

铁路客车车体疲劳强度仿真研究

在铁道车辆车体疲劳强度评估的方法中,数值仿真分析具有高效性和经济性的特点。车体疲劳强度数值仿真分析主要涉及疲劳载荷工况选取、车体结构规范建模、应力评估准则建立。文章在综合分析已有的车体结构疲劳强度分析标准和材料疲劳强度评价标准的基础上,归纳总结出2种车体疲劳强度评估的数值仿真分析方法,并给出了模型有限元单元大小15~20 mm的建议值以及相应的应力评价准则。     

基于多轴疲劳评估方法的高原机车构架强度计算

为了准确评估高原机车构架焊接结构的疲劳强度,文章分析了不同的疲劳强度评估方法的适用性,研究了载荷计算的方法和工况组合方式,并通过建立有限元模型对构架进行多轴疲劳强度评估。评估结果显示：构架母材及构架主体焊缝的疲劳强度均能满足设计要求。     

腐蚀对Al-Zn-Mg合金型材疲劳强度影响规律的研究

通过腐蚀疲劳、应力腐蚀相结合的方法模拟“服役—停放”状态,研究了不同加速周期下Al-Zn-Mg合金型材的疲劳强度、腐蚀疲劳强度,并通过灰色理论模型预测了Al-Zn-Mg合金材料疲劳强度的衰减规律。结果表明:Al-Zn-Mg合金型材的常规疲劳强度、腐蚀疲劳强度会随模拟加速试验周期的延长而衰减,腐蚀疲劳条件下Al-Zn-Mg合金型材的性能衰减比常规疲劳条件下的性能衰减更快。     

列车轮对疲劳强度试验现状及分析

针对我国动车组关键引进部件轮对的疲劳强度试验还未形成完整规范的现状,归纳总结德国、意大利、日本、中国轮对疲劳强度试验情况,分析各自的优点及不同之处。在此基础上,为我国轮对疲劳强度试验台的建设,以及制定高速客车、动车组轮对疲劳强度试验标准提供参考。     

基于UIC和JIS标准的焊接构架疲劳强度对比分析研究

运用UIC标准Goodman-Smith图法和JIS标准的疲劳评价方法,以地铁转向架构架的侧梁焊接结构为研究对象,使用有限元法对其疲劳强度进行对比研究。以JIS标准中的裂纹扩展法和名义应力法分别评估单边角焊缝和背面焊接位置角焊缝的焊根疲劳强度,以UIC标准中的结构应力法评估角焊缝的焊趾疲劳强度。结果表明,使用UIC标准考核构架侧梁焊缝的焊趾满足疲劳强度要求,而使用JIS标准考核构架侧梁焊缝的焊根不满足疲劳强度要求,因此对于焊接构架角焊缝应结合2个标准对其焊趾和焊根综合进行疲劳强度评估。     

干湿循环对水泥改良土疲劳强度影响的试验研究

通过振动三轴试验,研究干湿循环过程对水泥改良粉质粘土和水泥改良粉土疲劳强度的影响。结果表明:在动应力作用下,两种改良土的破坏均为脆性破坏;干湿循环次数对水泥改良土疲劳强度的影响与土类有关,而改良粉质粘土疲劳强度经1次干湿循环后,趋于稳定,而改良粉土疲劳强度经2次干湿循环后才趋于稳定;稳定后的疲劳强度大约下降为静强度的38%左右。水泥改良土的破坏塑性应变随干湿循环次数增加有所增加,但是不超过2%。     

基于疲劳强度的焊接结构设计细节

阐述了国内铁路货车焊接结构疲劳强度设计的现状,结合货车产品的设计和现场应用实例,从结构静强度设计、焊缝设计和焊缝工艺设计3方面提出了提高疲劳强度的设计细节,并分析了焊接结构疲劳强度设计的重要意义。     

钢筋混凝土桥梁疲劳时变可靠度分析

考虑钢筋疲劳强度随时间变化,提出疲劳强度时变模型.在此基础上对钢筋混凝土桥梁进行疲劳可靠度分析.基于混凝土碳化模型和钢筋锈蚀深度公式推导钢筋截面面积随时间变化公式.根据试验数据,提出S-N曲线中疲劳强度系数下降的疲劳强度时变模型.基于钢筋截面面积和疲劳强度时变,运用极限损伤度法和改进的一次二阶矩法,求解失效概率与疲劳可靠指标,然后根据选定的目标可靠指标获得桥梁的剩余寿命.算例表明:考虑和不考虑钢筋截面面积随时间的变化,对钢筋混凝土桥梁疲劳时变可靠度计算的影响较大;在桥梁的钢筋锈蚀到一定程度后,考虑和不考虑钢筋疲劳强度随时间的变化,对钢筋混凝土桥梁疲劳时变可靠度计算有明显的影响.     

基于ANSYS结果文件的结构强度可视化研究

运用FORTRAN编程对ANSYS软件的二进制结果文件快速读取,基于ORE B12/RP17方法将多轴应力转化为单轴应力,由单元/节点的方向应力计算结构的最大应力、最小应力、平均应力和应力幅,根据Haigh形式的Goodman曲线对结构进行疲劳强度评估,并将疲劳强度分析结果写入ANSYS结果文件,在ANSYS通用后处理器以图形的形式显示疲劳强度结果,实现结构疲劳强度结果的可视化。     

铁道车辆转向架构架可靠性参数灵敏度分析

运用概率分析方法建立某转向架构架的参数化有限元模型。选取构架的材料属性、几何参数和载荷等作为随机变量,通过统计分析得到其分布参数。用构架母材和焊缝部位疲劳薄弱处的最大主应力和其许用疲劳强度建立疲劳强度可靠性失效状态函数。基于蒙特卡罗数值模拟方法,计算转向架构架的可靠度及参数灵敏度。分析结果表明:在所选择的随机变量中,空气弹簧部位的载荷变量和材料的许用疲劳强度变量对构架的疲劳强度可靠性影响较灵敏,而板厚变量和局部的载荷变量对构架的疲劳强度可靠性影响不显著。提出了转向架构架可靠性优化设计的建议。     

提速货车装用不平衡轮对后对交叉杆疲劳强度影响的分析

根据对提速货车转向架在实际运用线路中装用平衡轮对和装用不平衡轮对在空车与重车的不同工况下应力测试数据,应用疲劳强度理论对转向架关键部件的疲劳强度进行计算,分析了提速货车装用不平衡轮对后对交叉杆疲劳强度的影响。     

柴油机钢活塞的摩擦特性

据预测,卡车柴油机功率的提高会进一步增加铸铁活塞和钢活塞的需求量,因而对活塞的润滑状态进行了研究。采用浮动衬套法对铸铁活塞和钢活塞的摩擦特性进行了测量分析,为了便于比较,也给出了传统铝活塞的摩擦特性。为了分析活塞的摩擦特性及研究中的新发现,对活塞的二阶运动也进行了测量分析。研究结果表明,铸铁活塞在压缩上止点为边界润滑状态,其原因可能是活塞与气缸套间隙过大导致活塞倾斜角度过大,钢活塞由于裙部机油润滑充分,在上止点及下止点处于流体润滑状态。     

RD2轴轴颈根部疲劳强度试验研究

介绍了对不同形状，不同环境、不同加工工艺的RD2实物车轴进行的疲劳强度试验及结果，试验结果表明：轴颈根部有无退刀槽对其疲劳强度的影响不大，强化辊压处理车轴的疲劳强度高于磨削加工的；盐水腐蚀对车轴的疲劳强度有很大的影响，防锈脂对车轴有一定的防护作用。     

DJ2型机车抗蛇行减振器座的结构和疲劳强度分析

对DJ2型机车抗蛇行减振器安装座的结构和疲劳强度关系进行分析,并得到一种满足疲劳强度要求的抗蛇行减振器安装座。     

基于JIS标准的转向架焊接构架疲劳强度评估

分析了JIS E 4207标准规定的转向架焊接构架在运营中所承受的载荷,基于其疲劳强度分析方法,完成了地铁车辆转向架焊接构架疲劳强度评估.分析结果表明,构架能够满足车辆运行要求.与其他相关标准的对比表明,JIS标准对构架载荷的规定更为完善.建议可将其与相关标准结合,评估构架的疲劳强度.     

地铁转向架摇枕抗疲劳设计方法研究

基于转向架承载特征,确定了摇枕结构疲劳强度分析载荷,获得了结构在各计算工况下的应力分布,计算焊缝坐标系下的应力分量。根据DVS 1612标准提供的方法,确定了各应力分量的材料利用度和综合材料利用度,评估了摇枕结构的疲劳强度。分析结果表明,横向止挡座与摇枕下盖板间焊缝的疲劳强度主要受垂直于焊缝方向的应力影响,其余应力分量对结构疲劳强度的影响较小。结构强度试验验证了抗疲劳设计方法的有效性。     

240/275系列柴油机钢顶铝裙组合活塞裂损分析及解决对策

240/275系列柴油机钢顶铝裙活塞在铁路机车提速、重载后出现了活塞裙裂损事故,严重损害了活塞的寿命和可靠性。针对这一问题,开展了一系列研究和试验工作:以可靠性理论为指导,进行了活塞失效模式分析;创建了基于接触的组合活塞、活塞销、连杆的传力模型并进行了多方案有限元数值仿真;找到了原型活塞失效原因,研制并批量生产了新结构钢顶铝裙活塞。新结构活塞运用情况良好,相当数量的活塞经受住了机车走行60万km以上的考核。     

内燃机活塞锻造成型技术

锻造活塞是未来活塞的发展方向.本文介绍了铝合金活塞等温锻造技术和钢质活塞精密模锻技术,并且设计了一种简单实用的模具结构,既利于活塞锻造成型,又方便工件脱模.文中也对活塞锻造过程中润滑剂的选取进行了说明.