重载货车车钩疲劳试验载荷谱的编制方法

基于某运煤专线测试的车钩载荷—时间历程研究万吨重载货车车钩试验载荷谱的编制方法。将测试的重载货车车钩载荷—时间历程划分为装煤、重车运行、卸煤和空车运行4个工况,应用Ncode数据处理软件将车钩载荷分解为趋势载荷和小幅值循环载荷两部分,采用变均值法和雨流计数法相结合的方法分别编制了趋势载荷谱和测试载荷谱。基于车钩趋势载荷编制的载荷谱与测试载荷谱虽然在高载荷区比较一致,但在低载荷区相差较大,因此,根据疲劳损伤等效原则,将小幅值循环载荷造成的车钩损伤叠加于趋势载荷造成的车钩损伤,得到力值放大的等效趋势载荷,然后采用等效趋势载荷编制不同工况下车钩疲劳试验脉动拉伸载荷谱和脉动压缩载荷谱。该编制方法可以大幅度减少车钩疲劳试验的次数,提高试验效率。     

120km·h-1速度等级重载货运机车车钩装置载荷谱研究

通过测试得到120 km.h-1重载货运机车牵引2万t组合列车时,中部从控机车车钩装置的动应力和纵向车钩力数据,对这些数据采用雨流计数法进行统计分析,获得了机车车钩装置的载荷谱(应力谱)。对车钩装置的载荷谱分布特征进行分析,确认车钩装置的载荷谱分布特征符合威布尔分布,由此获得车钩装置载荷谱的威布尔分布函数。试验和研究获得的机车车钩装置载荷谱及其分布函数可用于大功率机车车钩装置的结构可靠性设计及相关部件的可靠性评定。     

1万t重载货车车钩载荷分布特性研究

为实现新运行条件下重载货车车钩的安全可靠性设计和评估,根据线路实测获取的车钩载荷-时间历程进行1万t重载货车车钩载荷分布特性研究。因传统参数估计存在不足,采用对数据分布不需要任何形式假定的核密度估计方法分析车钩载荷极值特性。采用雨流计数法编制车钩载荷的均值-幅值二维谱,从而得到车钩的脉动拉伸载荷谱和脉动压缩载荷谱,统计分析载荷与其出现次数的关系。研究结果表明,按超越概率10-6所对应的最大拉伸载荷为1 716kN,最大压缩载荷为1 651kN;小于400kN的载荷出现次数占全部载荷出现次数的多数,但造成的损伤在整个车钩损伤中的比重较小,且空车载荷造成的损伤相比重车载荷造成的损伤可以忽略。     

地铁列车车体关键区域与车钩载荷相关性研究

为研究车钩载荷对车体关键区域的影响,文章以北京地铁某线路列车为例,阐述了列车半永久车钩静力标定试验及获得的半永久车钩应变和车钩力拟合曲线;分析了列车正线载客试验时车体关键区域测点动应力与车钩载荷的相关性,以及车钩载荷变化对各测点疲劳损伤值的贡献程度。研究表明,牵引梁端部、牵引梁车钩座旁、枕梁中心销垫板外侧焊缝、枕梁下盖板与边梁端部焊缝受车钩载荷变化的影响较大。     

铁路货车车钩托梁动载荷测试与故障分析

应用铁路货车车钩托梁动载荷的实测数据和载荷谱对车钩托梁的疲劳寿命进行仿真分析,改进了车钩托梁结构,并验证了改进结构车钩托梁的疲劳寿命满足设计要求。     

熔模铸造机车车钩工作应力与疲劳寿命仿真

为快速评估熔模铸造机车车钩性能,先对车钩材料取样测试获取材料性能参数;然后在ANSYS Workbench中分别对车钩3种典型受力和2种载荷谱下的静力及疲劳进行有限元分析。结果表明,机车启、停时车钩内最大应力分别为482.7 MPa和603.4 MPa,满足使用要求;采用重庆地铁3号线和大秦线载荷谱模拟,绘制出了重庆地铁3号线车钩的脉冲循环应力-疲劳寿命曲线,分析结果可以满足寿命要求。文章基于车钩材料性能测试和仿真分析,为熔模铸造车钩应力分布状态和疲劳寿命快速评估提供了便捷有效的方法。     

设有挡肩的尾端圆弧接触重载车钩稳钩能力研究

以尾端圆弧接触重载车钩结构为基础,提出一种改进车钩,在车钩尾端两侧添加挡肩止挡,以提高圆弧尾端接触车钩的稳钩能力。分析改进车钩的运动及受力特性,并建立车钩连接的三节重联机车多体动力学模型,模型中考虑到车钩挡肩止挡的回复作用,研究车钩的稳钩能力及其与机车悬挂参数匹配规律。结果表明:设置挡肩止挡并保证较小止挡间隙,以及增加机车二系横向刚度可以明显提高较大压缩载荷作用下尾端圆弧车钩的受压稳定性。止挡间隙值较大时,由于车钩失稳引起的冲击作用,即使止挡接触,也不能保证较大纵向压缩力作用下的车钩稳定性。挡肩止挡间隙为5 mm、机车二系横向刚度为100kN/m时,车钩满足最大纵向载荷为2 500kN计算工况稳定性的要求;当止挡间隙为7mm时,机车二系簧横向刚度需提高一倍才满足该纵向载荷作用下车钩稳定要求。     

车钩疲劳试验台预研究

在对国内外可用于车钩疲劳试验的疲劳试验机进行调查的基础上，通过对国内外车钩疲劳试验研究的概述，提出了我国建造车钩疲劳试验台的加载结构设计方案，并对车钩疲劳载荷谱进行了计算机程序化的预研究工作。     

密接式车钩连挂特性影响因素分析

根据列车纵向动力学相关理论,利用ADAMS软件建立2车钩冲击连挂动力学模型,且模型经过台车冲击试验数据验证,最大冲击力和运动车钩缓冲器最大压缩量相对误差均不超过3%。利用该模型分别研究不同冲击速度、不同惩罚参数和不同钩锁弹簧预载荷对密接式车钩连挂特性的影响。研究结果表明:最大冲击力和缓冲器最大压缩量均随冲击速度的上升而上升,但几乎不受惩罚参数和弹簧预载荷的影响;当冲击速度为36 km/h时,两车钩连挂失败,最大冲击力达到1 130.2kN,运动车钩和静止车钩缓冲器位移曲线分离,但最大压缩量都未超过缓冲器最大行程100 mm;当冲击速度上升或预载荷减小时,车钩连挂时间增加,且连挂时间随惩罚参数的增大先增加后减小,其拐点在惩罚参数为1.0×10~5的位置;惩罚参数和钩锁弹簧预载荷在一定程度上影响车钩连挂过程,当惩罚参数超过1.0×10~7或预载荷小于2.0 kN时车钩连挂失败。     

基于假设分布的重载货车关键结构剩余寿命预测方法

针对状态修中的关键结构剩余寿命问题,提出基于假设分布的剩余寿命预测方法,并以车钩为例,对该方法进行验证.基于线路测试或动力学仿真,获取车钩载荷时间历程,并编制其疲劳台架试验载荷谱;开展台架试验,获取车钩退化数据;基于假设分布对裂纹尺寸数据进行拟合优度检验,确定良好假设分布类型,得到结构累积失效概率图;基于累积失效概率图...     

基于累计损伤理论的车钩缓冲装置疲劳寿命分析

建立了车钩缓冲装置有限元模型,并进行拉压载荷工况的静力学分析,通过试验验证建立模型的准确性。使用Palmgren-Miner累计疲劳损伤准则对车钩缓冲装置进行寿命周期内的疲劳分析,分析结果表明,车钩缓冲装置能够满足服役期间的使用要求,不会发生疲劳破坏。     

用小试样验证货车车钩载荷谱及评估13号车钩疲劳寿命

用小试样模拟钩舌局部区域应力状态，分别按货车车钩拉、压程序载荷谱和该谱的简化谱进行疲劳试验，所得的疲劳寿命值得与现场车钩运用调查统计值均相符合；同时，对ＡＡＲ所推荐的恒幅载荷也进行了试样的疲劳试验。     

2万t组合列车中部机车载荷谱试验研究

以120 km/h速度等级8轴货运电力机车为研究对象,在大秦线测试了其牵引2万t重载组合列车时的车钩纵向载荷、牵引装置纵向载荷、主要承载件动应力的时间历程,根据雨流计数法获得了相应的载荷谱(应力谱),可用于类似结构大功率机车车体、车钩及牵引装置的结构可靠性设计,并可用于作为相关部件的可靠性试验评定。     

曲线通过时车钩偏角对机车车体横向载荷的影响

为分析曲线通过时车钩偏角对机车车体横向载荷的影响,建立机车与车辆的连挂关系,导出车钩偏角随曲线半径、车体长度、车钩长度、车体横移量变化的关系,构建单机和双机牵引机车车体的通用载荷方程,并考虑机车定距和二系簧横向等效刚度的影响,运用牛顿迭代法导出车体一、二位端的二系横向载荷。分析结果显示,车钩偏角对车体二位端所产生的二系横向力比一位端大;双机牵引时二位端的二系横向力比单机牵引时大,而一位端的二系横向力相差不大;曲线半径、车体及车钩长度、车体横移量和机车定距对二位端的二系横向力影响较大,对一位端的影响较小;二系簧与止挡合成横向等效刚度对二系横向力的影响较小。     

地铁车辆用车钩主要部件简介及选型

车钩作为地铁车辆的重要组成部分,主要包括钩头、缓冲器、压溃管和过载保护装置等,具有连接轨道车辆、传递及缓和列车间载荷、吸收碰撞能量的作用,文章介绍了车钩主要部件的工作原理,阐述了各部件的设计选择依据。     

102型车钩与重载机车二系悬挂参数匹配研究

机车二系悬挂参数对重载车钩受压稳定性影响显著，为了探究102型车钩与重载机车二系悬挂参数的合理匹配，文章利用SIMPACK软件建立了详细的102车钩与HXD1型八轴重载机车组成的双机重联动力学模型，分析了不同计算工况下车钩力学特性与重载机车的安全性能；对比了不同车钩自由角及纵向力作用下，二系悬挂参数对机车安全性的影响。结果表明：当纵向压力较小时车钩转角稳定在自由角，机车轮轴横向力随车钩自由角及机车二系悬挂横向刚度增大而增大，与车钩纵向力无关。当纵向车钩压力增大到车钩需克服复原块预压缩载荷发生偏转时，车钩转角进一步增大，此时适当增加机车二系横向刚度有利于车钩稳定且影响较小。为保障制动工况下列车的运行安全，建议控制车钩自由角在6°以内，转向架单侧二系横向刚度范围在0.45～0.60 kN/mm；二系横向止挡间隙选择35 mm自由间隙及5 mm弹性间隙。     

装配密接式车钩的工程车牵引梁结构研究

介绍密接式车钩缓冲装置及其安装方式。为使密接式车钩安装维护方便以及力传递顺畅,采用大圆角式牵引梁,通过三维建模建立安装密接式车钩的牵引梁结构。将相应载荷数据导入到有限元软件ANSYS中进行强度计算分析,并与试验结果对比。结果表明,所设计牵引梁结构强度满足规范要求,安装密接式车钩的牵引梁结构形式能够满足工程车辆的使用要求。该牵引梁在工程车上的应用,有效解决了工程车辆设备安装同维修空间相互制约的矛盾。     

螺纹车钩缓冲系统在平巷人车上的应用

介绍了螺纹车钩缓冲系统的组成、工作原理及螺纹车钩缓冲系统在煤矿用平巷人车上的应用。     

制定我国铁路货车车钩疲劳试验标准的探讨

对照AAR车钩疲劳试验标准,探讨我国铁路货车车钩钩体和钩舌等的疲劳试验标准的制定方法;提出F型、FR型和16型、17型车钩分别在AARM-216:2009标准的要求模式以及国内1万t和2万t编组车辆试验载荷谱的模式下,进行交叉对比试验的构想。     

CRH_(2A)/CRH380A统型动车组用钩缓装置概述

结合CRH_(2A)/CRH380A统型动车组用车钩缓冲装置的结构特点,介绍了能够与CRH_(1/3/5)型动车组相互救援的车钩缓冲装置系统,并分别对前端车钩缓冲装置、中间车钩缓冲装置和过渡车钩的原理、结构和参数进行了分析说明。