等应力设计理念在轴箱橡胶弹簧结构改进中的应用

橡胶产品大量使用在减振降噪领域,其使用过程中的疲劳问题是产品设计需重点考虑的问题。文章对在机车车辆上使用的一款橡胶轴箱弹簧的疲劳问题,进行了基于结构分析与实验验证为特征的探讨,并在此基础上,提出了基于等应力设计理念的优化设计。分析与实验结果表明,通过等应力理念设计的产品结构,在确保结构获得等应力的同时,结构的疲劳寿命得到了成倍增加。     

和谐系列机车用橡胶牵引球铰对比综述

针对和谐系列5种大功率货运电力机车所用的3种结构的橡胶牵引球铰,进行了基于使用工况、有效承载尺寸、橡胶应力应变状态、疲劳试验及实际装车运用结果等5个方面进行论述,得出了重载机车橡胶牵引球铰设计的相关经验和结论,并对今后类似牵引球铰的设计提出了建议。出于运行可靠性的考虑,应给予牵引球铰足够的空间尺寸,以避免过小的有效承载尺寸对产品疲劳性能造成不利影响。     

基于160 km/h电动车组的拉杆橡胶关节寿命提升研究

从速度为160 km/h的动力集中电动车组转向架的轴箱拉杆橡胶关节应用失效案例出发，通过优化产品结构来解决该轴箱拉杆橡胶关节的使用寿命问题。通过运行工况的边界条件和既有结构的失效原因进行分析，基于分析结果设定合理的预压量，并结合贴近式橡胶型面和易流式金属弧面设计，以及采用合适的橡胶层厚度等多方面进行结构优化。通过对比两种结构的有限元疲劳仿真分析结果，优化结构的橡胶应变降低了9.64%，疲劳损伤值降低了60%，橡胶关节的使用寿命将显著提升。最后通过疲劳试验验证，进一步佐证了优化结构后的橡胶关节疲劳性能的提升。试验结果显示：疲劳次数提升了3倍。经过初步评估，结构优化后的橡胶关节的疲劳寿命将由2～5年提升至8年，使得机车的运行可靠性得到改善，降低非必要的维修次数。优化设计的橡胶关节目前已在线运行近4年，各项性能表现良好。本优化设计可为其他径向变形较大的橡胶关节优化提供参考：径向预压量应与橡胶关节疲劳变形相当，避免橡胶受拉伸应力；针对径向位移较大的橡胶关节类产品，贴近式橡胶型面可以均衡橡胶表面应变，可有效缓解橡胶受载后出现褶皱现象，提升橡胶关节的疲劳寿命。     

某型直线电机转向架用一系橡胶牵引节点优化设计

从某型直线电机转向架用进口橡胶弹性元件故障着手,对其进行了国产化研制,并研究和探讨了一系橡胶牵引节点不同结构的优缺点,分析和比较了天然橡胶与氯丁橡胶在高温70℃下疲劳特性,采用有限元分析软件对工作载荷下橡胶的应力应变进行模拟计算,设计了一种贴近式结构的牵引节点。该结构通过有限元分析,相比层叠结构橡胶应变降低了15%以上。同时进行了2种结构常温和高温下的疲劳试验验证,验证结果表明优化后产品的疲劳性能提高了3倍以上。     

基于缺口应力的波形钢腹板结构疲劳分析研究

基于现行规范对波形钢腹板结构的疲劳问题没有明确的规定,为了研究这种结构的疲劳设计及评估方法,对试验模型梁进行等幅疲劳荷载试验,得到波形钢腹板梁典型疲劳细节和基础疲劳数据.应用有限元软件建模,采用子模型法计算细节处缺口应力,并采用缺口应力法对试验梁的疲劳性能进行评估.研究结果表明:缺口应力法评估波形钢腹板疲劳性能是可行的...     

地铁客车底架局部吊装仿真分析与疲劳试验

参考EN 12663《铁路应用铁路车辆车身的结构要求货运车》、BS 7608《钢结构疲劳设计与评估》等标准,介绍某地铁客车吊装结构的仿真分析与疲劳试验。从底架吊装结构、底架吊装有限元模型、底架吊装强度、蓄电池箱吊装强度方面分析吊装结构仿真分析方法和试验方法。从工装设计、静强度试验、疲劳强度试验方面探讨底架吊装结构的疲劳试验方法。在目前国内较少对车辆做吊装结构强度和疲劳试验的情况下,对底架局部结构的强度校核与疲劳试验的研究,有助于更好地实现产品的抗疲劳设计理念,提高产品的可靠性。     

铁道车辆橡胶弹性元件设计仿真与校验

通过详细介绍一种铁道车辆转向架用橡胶关节的结构设计与疲劳试验设计过程中运用虚拟样机仿真分析的技术手段,说明设计仿真中利用有限元仿真分析技术和实际试验相关联的方法确定产品结构参数;利用车辆系统动力学仿真分析技术和随机载荷统计分析技术确定产品的载荷条件和疲劳载荷谱,通过实际疲劳试验校验设计仿真的可行性和可靠性。     

地铁齿轮箱吊挂装置橡胶关节表面裂纹研究

针对地铁齿轮箱吊挂装置橡胶关节的表面裂纹现象,从橡胶配方、使用环境和制造工艺方面等方面进行理论分析。基于分析结果进行相关试验,包括综合判定存在表面裂纹的橡胶关节各项性能符合要求,明确产品可以继续使用。通过研究发现橡胶试样不耐有机溶剂,橡胶表面应力大则发生臭氧龟裂的倾向大等现象。依据研究结果提出结构优化和生产防护措施,可预防橡胶关节表面产生裂纹现象。对改进后的橡胶关节进行了装车验证,改进效果良好。     

考虑疲劳损伤约束的车辆焊接结构轻量化设计

针对车辆焊接结构轻量化与疲劳寿命问题,提出考虑焊缝疲劳损伤约束的轻量化设计方法.采用国际焊接学会(IIW)的焊接接头与部件的疲劳设计评估标准,基于迈纳尔损伤累积理论,预测焊缝的疲劳累积损伤;以结构质量最小为目标,在应力、位移等常规约束基础上,加入焊缝疲劳累积损伤约束,建立了车辆焊接结构的轻量化模型.研究基于有限元分析的结构轻量化优化设计策略,采用试验设计方法对设计空间合理抽样,以样本数据建立近似响应模型,采用数值优化算法寻优,提高复杂工程问题优化计算的效率.利用该方法对某焊接构架进行了考虑焊缝疲劳损伤约束的轻量化设计,采用均匀设计法对14个设计变量进行50次试验,以样本数据及响应值建立径向基神经网络近似模型,采用序列二次规划算法进行优化设计,质量减轻12.5%.对实例的计算证明该方法的可行性与实用性.     

基于频域结构应力法的牵引电机结构振动疲劳分析

牵引电机是动车组动力输出的核心部件。近年来,随着我国动车组运行速度的不断提升,激励载荷频率也随之提高。为保证产品设计的可靠性,牵引电机焊接结构在高频载荷激励条件下的疲劳性能亟待研究。为研究某转向架的侧悬挂式牵引电机结构焊缝疲劳,引入频域结构应力法,设计相关焊接小试件,采用直耦式电动振动试验系统,基于IEC 61373标准2010版本中的随机加速度载荷谱进行随机振动疲劳试验。考虑焊接结构局部细节对其疲劳寿命的影响,建立带焊缝细节的电机壳体有限元模型,采用频域结构应力法对电机壳体结构的疲劳寿命进行预测与评估。研究结果表明：在频域结构应力法采用中值主S-N曲线,结构阻尼系数取0.02计算的疲劳寿命与试验结果比较接近,且疲劳开裂的起始位置也与试验一致。该电机壳体结构的关键焊缝均满足IEC 61373标准中规定的抗疲劳性能要求。该电机结构在实际随机振动疲劳试验过程中未出现焊缝疲劳失效现象,试验结果与分析评估结果一致,验证了电机常用材料Q345E钢结构阻尼选值的合理性及频域结构应力法的有效性,说明频域结构应力法可为我国电机焊接结构的抗疲劳设计提供有效的技术支持。     

KP—2A型客车车电综合检测仪的设计

新乡车辆段在对客车电机检修线的改造中，组织开发了：KP－2A型客车车电综合检测仪”（以下简称KP－2A型检测仪），该检测仪应用计算机检测和控制技术，实现了对KP－2A型车电机具的自动检测，自动测量发电机部件之间的绝缘值，绕组阻值，电路板功能及各主要元器件电气性能能判断，汇检修，检修数据管理于一体，提高了检修效率与质量。     

居住区给排水管道设计

居住区的给排水管道设计与建筑内给排水、城市给排水均不同,从设计上分析具有单栋建筑到城镇过渡阶段的特征,是城市给排水和建筑给排水联系的桥梁,有其独特之处,故称为城市与建筑的交界处。着重介绍了一般小区室外给排水设计中的综合管线设计,以及室外给排水管材选用、流量计算等内容。     

基于GNSS的铁路勘测设计数字化采集系统设计

本文结合铁路勘测设计实际需求,提出基于GNSS的铁路勘测设计数字化采集系统,包括中线测量、断面测量、水文测量、单点测量、既有线测量等。并从系统框架设计、功能设计等方面进行了详细阐述。系统利用移动设备、北斗导航、移动计算、CORS系统、GNSS RTK等技术资源,实现CAD地形图实时导航引导外业测量工作,满足铁路勘测设计工作要求,通过对移动设备功能进行精简和完善,确保系统贴合铁路勘测设计实际需求。     

现代有轨电车交通工程设计要点

现代有轨电车是一种新型快速公交系统,越来越多的城市已经建成或规划建设有轨电车系统.交通工程设计对保障行人、社会车辆与有轨电车协调有序和安全运行至关重要.目前,缺乏对有轨电车沿线交通工程设计的统一标准,既有的有轨电车线路沿线交通工程设计情况也参差不齐.因此,有必要将有轨电车纳入传统道路交通三要素中,明确有轨电车交通工程设计的目标和主要设计原则,并提出交通工程设计的主要设计内容、总体设计流程,以及交通组织设计、交通设施设计的关键设计要点,为未来有轨电车交通工程设计提供有益参考.     

在胶新线勘测设计中更新设计理念提高设计内涵的几点体会

介绍在胶新铁路勘测设计中树立全新设计理念,全面提升设计内涵的几点体会:方案研究中注重社会效益,系统设计因地制宜,合理确定主要技术标准,注重生态环境,营造绿色长廊,合理确定工程规模,严格控制工程投资等。胶新线“以人为本”的设计思路和前瞻性、创新性,对其他新线的建设有重要的参考作用。     

勘察设计企业合同管理系统的设计与应用

针对当前合同管理中存在的合同审阅流程不规范、相关部门之间合同流转时间长、合同数据不易管理等问题,设计一套合同管理系统,主要包括项目承揽信息录入、合同盖章审批、收款录入、委外合同审批、付款录入、查询与统计等功能,可在网上实现电子审批流程,加快处理效率和数据准确性,提高合同管理水平。     

磁浮交通车辆基地的设计

结合上海磁浮运营线车辆基地的情况,介绍车辆基地的总平面、线路、主要设施等方面的设计。     

电路可制造性设计

电路可制造性设计在国内是一个全新的概念.对于电子产品而言,电路设计产品的功能,结构设计产品的形态,工艺设计产品的过程,其中电路设计是电子产品的核心和关键部分.     

轨道交通BIM协同设计平台的设计与实现

协同设计是BIM正向设计的显著特点,是解决轨道交通设计工作中设计专业广、设计人员多、设计资料杂等问题的重要手段。为有效支持众多设计人员的协同工作并管理这些设计模型及资料,需开发面向轨道交通项目的BIM协同设计平台。该平台结合工作流思想,基于B/S风格实现了项目管理、自定义流程管理、自定义多级审核管理、文档管理、用户管理、角色管理等功能。平台对现有的用户角色权限管理和工作流设计模式进行了改进,具有较高的通用性与可扩展性,用户可以根据自身轨道交通项目需求,动态制定项目设计流程,将贯穿于项目设计周期内的信息进行集中及有效管理,有效提升设计院的信息化管理水平。     

地铁车辆段工艺设备辅助设计软件开发

为实现地铁车辆段工艺设备标准化设计,提高设计质量和效率,通过研究工艺设备配置要求和设计要素,在My SQL数据库系统中建立地铁车辆段工艺设备数据库,利用Visual C#开发交互界面。软件内置地铁车辆段关键设备的三维模型,并按车辆段类型设定车间和设备配置模板,创建车辆段设计项目时可自动完成车间和工艺设备的配置,具有项目管理、三维模型导出、动画演示以及设备信息的查看与编辑等功能。该软件可应用于地铁车辆段工艺设备设计项目。