钢轨接头强度的有限元分析

提出钢轨接头强度计算的有限元方法．该方法采用的计算模型将钢轨接头看作半无限长连续弹性点支承梁用弹性铰连接的结构．给出了钢轨接头强度计算的方法和算例．此外，根据算例还给出了柔度系数及轨道参数对钢轨接头强度的影响．     

钢轨接头强度的静力计算方法

本文提出一个铁路轨道接头强度静力计算的计算机迭代方法，该方法所采用的模型是将钢轨接头看作支承在弹性支点上的两个半无限长梁用弹性铰连接的结构。这类结构有两种形式，一种是钢轨接头的支承跨距有三种不同的跨长，这与设计的铁路轨道一样，另一种是接头两边的支承跨距和支点刚度系数均不对称－这种模型更加吻合运营线路上的轨道，该方法对迭代初值不加任何限制，而且收敛的速度非常快，文中给出了钢轨接头强度计算的计算机枢图     

钢轨接头螺栓的有限元应力集中分析

应用有限元接触分析方法 ,研究钢轨螺栓螺纹根部的应力集中。通过优化螺栓螺纹根部圆角半径和螺母结构、改变螺纹根部直径的方法 ,缓解螺纹根部的应力集中 ,改善应力分布 ,实现提高螺栓疲劳强度的目的。     

钢轨闪光焊接接头断裂分析

文章对钢轨闪光焊接生产过程中矫直时断裂的接头进行了分析,用扫描电镜分析了断口微观形貌,用能谱分析了木纹状断口的成分,用金相方法分析了焊缝显微组织及母材夹杂物的形态和级别,认为钢轨母材中存在的硫化物夹杂对焊接接头强度有较大影响,提出了应重视轨腰夹杂物的建议。     

钢轨焊接接头平直度测量方法及分析

直尺+塞尺法测量焊接接头平直度有一定的局限性,有时不能真实反映焊接接头的实际平顺程度。采用SEC(Straight Edge Compact)电子平直尺(仪)测量钢轨焊接接头平直度,通过分析1m范围内的平直度曲线,得出4种典型曲线。根据不同类型的平直度曲线,可找出造成超差的原因,并制定出有效的改进焊接和打磨工艺措施。     

钢轨接头病害分析与整治

对造成钢轨接头病害的主要原因进行了分析，论述了预防及整治钢轨接头病害的方法。     

钢轨接头病害的整治

结合南宁铁路局管内焦柳线的钢轨接头养护情况,分析了钢轨接头病害成因,并根据病害的成因提出了消除接头、优化接头结构、整治低接头、整治接头部位的道床、改善轨下垫层弹性、轨面修理及换轨时调整接头位置等方面的措施,有效地控制了接头病害的产生和发展,确保了列车安全、平稳地运行。     

60TY钢轨弯折有限元仿真模拟分析

60TY钢轨作为可动心单开道岔用翼轨,采用计算仿真模拟60TY钢轨弯折过程,找出最大应力位置和最大弯折角度,根据弯折变形制定合理的翼轨弯折工艺。     

钢轨轨头三维应力有限元分析

应用有限元分析程序ANSYS5．5对60kg·m-1钢轨轨头接触应力和最大负弯矩截面的弯曲应力进行了分析计算，并给出在实际机车轮压作用下有关截面上的应力数值和分布规律，为今后研究钢轨轨头近表面区域缺陷的发展规律及预测伤损钢轨的使用寿命提供了依据。     

高强度热处理钢轨闪光焊接头断裂原因分析

国内一重载铁路服役过程中高强度热处理钢轨闪光焊接头发生断裂。采用体视显微镜、光学显微镜和扫描电镜对断口宏微观形貌、金相组织等进行检验,分析接头断裂原因。结果表明:接头断裂是在循环载荷作用下的疲劳断裂,接头轨底脚严重氧化的黑色区域是裂纹源区;由于顶锻量过大,焊接流线升角达到71.5°,在车轮的循环载荷作用下,接头轨底脚沿流线逐渐开裂氧化,并以此为疲劳源向轨底中心区缓慢疲劳扩展,最后导致接头瞬间脆性断裂。     

城轨车辆轻量化不锈钢车体有限元分析

根据城轨轻量化不锈钢车体的实际结构,建立车体有限元模型;参考国内外城轨车辆技术标准,确定计算载荷,进行车体应力计算及模态分析,并将计算与试验结果对比,提出改进建议。     

城市轨道交通列车车钩螺栓连接有限元仿真分析

以城市轨道交通列车车钩装置的高强度螺栓为研究对象,建立了整个车钩螺栓的三维装配模型。利用Abaqus软件建立了完整的、与实际相符的车钩螺栓接触非线性有限元仿真分析模型,并在模型中考虑了材料的弹塑性及接触非线性等因素。通过仿真分析获得了车钩螺栓的应力及应变大小,并分析比较了螺栓预紧力大小及金属垫片使用方案对车钩螺栓应力的影响。     

基于半解析有限元法的钢轨导波适用模态研究

研究目的:为选择出适用于钢轨导波无损检测的优势模态,采用半解析有限元法并基于哈密顿原理建立钢轨导波传播的控制方程,求解0~100 k Hz频率范围内的钢轨导波频散特性曲线。通过建立有限元模型对钢轨低频范围内的振动模态进行分析,验证半解析有限元法的准确性。在此基础上,提出将有限元法与半解析有限元法相结合的方法,用以分类并追踪钢轨理想导波模态,并根据相应的振型对理想模态导波进行激励和验证。研究结论:(1)随着频率的增大,钢轨导波振动模态数目迅速增加,但频散效应呈减小趋势;(2)对于钢轨基本振动模态,其横截面变形由整体变形逐渐演化为局部变形,其中扭转振动模态适用于轨腰检测,横向弯曲振动模态及竖向弯曲振动模态适用于轨底缺陷的检测;(3)在理想导波模态最大变形位置处施加激励荷载可以成功地激励出理想的导波;(4)本研究结果可为导波传感器设计与优化以及检测试验提供理论参考。     

城市轨道交通牵引供电接触轨系统温度应力有限元分析

温度变化时接触轨内部会产生巨大的温度应力,严重时甚至会危及城市轨道交通牵引供电安全。结合目前应用较广泛的钢铝复合接触轨,基于有限单元法,采用三维软件SOLIDWORKS建模,并在有限元软件Ansys Workbench中对接触轨模型的温度应力进行了模拟分析。该模型考虑了卡爪、尼龙垫块及支座等构件的束缚影响,采用边界条件控制环境的温度变化,得到了接触轨内部温度应力场云图,并分析了此温度应力对绝缘支座的影响。研究结果可为接触轨系统中各构件的设计、优化、安装及检修提供参考。     

基于向量式有限元分析轮轨接触问题

基于向量式有限元(V-5)采用间隙单元法编制接触程序模块(V-5-gap),求解二维轮轨静态接触问题;通过对大量载荷进行计算,得到轮轨接触刚度随载荷的函数关系;选取轴重为14 t对应的接触刚度取代间隙单元,采用V-5计算相应接触工况。结果表明:V-5-gap计算得到的接触压力分布与ABAQUS结果以及Hertz解吻合;轴重分别为10 t、16 t、20 t时,获得的最大接触压力以及接触斑宽度随载荷变化的趋势合理;采用接触刚度取代间隙单元计算得到的接触压力分布与Hertz理论结果相近,证明采用拟合接触刚度计算接触压力是合理的。     

30t液压起道器底板的静力有限元分析

作为承受液压起道器所有载荷的底板,是整个液压起道器能否安全使用的关键。为替代对底板进行加载试验,提出了利用有限元软件ANSYS对新设计的30t液压起道器底板进行静力分析,并采用在ANSYS软件中直接建模以及细化的自由网格自由划分的方法,不仅分析了额定载荷的情况,还对超过额定载荷20%的超载载荷进行模拟,并假定该载荷是作用在液压起道器底板受力条件处于最不利的情况下,即液压起道器的底板只有前后2个端线与道砟接触,而其它的部分悬空,造成了类似固定梁的情况,此时底板所受的弯矩最大,以验证底板是否达到设计要求。因而可缩短设计开发时间,节省经费。