基于FKM标准的出口欧洲铁路货车铸件轴箱体疲劳强度评估

针对目前出口欧洲铁路货车的铸件疲劳强度评估往往缺少相应材料的S-N曲线以及疲劳强度评估可靠性的问题,以运营成熟的Y25转向架轴箱体为标杆,在自主研发的Y33A转向架轴箱体设计过程中利用对标的思路,采用FKM标准对疲劳工况下的有限元计算结果进行疲劳强度的对比评估。结果表明:FKM标准中提供了一种基于耐久极限法的非焊接件疲劳强度评估方法,解决了缺少S-N曲线无法进行疲劳强度评估的问题。并且通过对标分析,采用与成熟产品相同的仿真边界条件和结果评估方法,能够获得一个对比的量化结果,对新产品仿真分析结果也有了清晰的评价。     

基于改进的Goodman曲线的车轮疲劳强度评估方法研究

传统的Haigh型式的Goodman曲线计算方法比较简单,疲劳评估结果往往不能完整反应车轮的疲劳状况。为了弥补Haigh型式的Goodman曲线法在计算车轮疲劳强度过程中的不足和提高车轮疲劳强度安全系数计算的准确性,在Haigh型式的Goodman曲线法的基础上进行改进,完善车轮疲劳的计算工况及计算方法,将安全系数作为疲劳评估的关键参数。以多个不同类型的车轮为对象,进行有限元仿真分析,并分别运用Haigh形式的Goodman曲线法、Crossland准则和改进的Goodman曲线法对车轮的幅板和辐板孔等关键位置进行疲劳强度计算与评估。对比计算结果表明:3种方法的计算结果趋势基本一致,在车轮的一些评估位置改进的Goodman曲线法计算的安全系数要小于Haigh型式的Goodman曲线方法的计算结果,说明改进的Goodman曲线计算方法更加安全有效。但是,对于非轴对称车轮的辐板孔等位置,仍必须使用Crossland准则评估疲劳强度,以保证车轮的运行安全。     

Hypermesh与ANSYS在构架有限元计算中的应用

介绍了利用Hypermesh和ANSYS进行构架有限元仿真的方法。利用Hypermesh建立了某机车转向架构架的有限元模型,参照TB/T 2368-2005《动力转向架构架强度试验方法》,对该构架进行了工况定义和载荷计算,主要包括超常载荷工况和主要运营载荷工况。利用ANSYS进行有限元计算和结果后处理,绘制了构架疲劳强度的Goodman图,完成了对该构架静强度和疲劳强度的评估。结果表明,该构架的静强度和疲劳强度均满足要求。该方法表明,利用Hypermesh与ANSYS进行结构强度仿真分析,简单、高效,适合广泛采用。     

内侧悬挂转向架构架强度评估方法

基于ANSYS软件建立了内侧悬挂拖车转向架构架有限元模型,根据国际铁路联盟标准UIC 515-4制定构架载荷工况进行分析计算,使用Goodman曲线评定其疲劳强度。分析结果表明,构架最大等效主应力为158.19 MPa,最小等效主应力为-97.80 MPa,构架结构的疲劳强度满足要求。     

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。     

基于FKM准则的车辆齿轮箱强度评定

详细解读和讨论了基于FKM准则进行强度评定的新方法,介绍使用局部应力法评估非焊接构件静强度和疲劳强度的详细步骤,该方法从标准试样的材料参数开始,根据不同的载荷、工艺、设计、材料、安全系数等因素进行全面的修正计算,得到构件的临界静强度极限和临界疲劳强度极限,最终通过利用度指标评价结构的安全性。使用有限元法和该方法结合对某型车辆齿轮箱进行强度评估,计算得到齿轮箱的静强度和疲劳强度的利用率指标均符合要求,可安全服役。     

转向架焊接构架静强度分析及疲劳强度评估

焊接构架是铁道车辆走行部中最关键的部件,其疲劳强度直接影响到车辆运行安全。通过对典型工况的有限元计算,并用相应材料的Goodman疲劳强度曲线进行评估,为产品在设计阶段提供重要依据。     

出口斯里兰卡客车转向架构架的强度分析

介绍了ANSYS有限元程序应用于出口斯里兰卡客车转向架构架的静强度计算分析和校核，并利用Goodman疲劳强度极限图对构架的疲劳强度进行了评估。经过计算表明，构架的静强度满足TB／T1335－1996规定的标准，疲劳强度满足国际铁路联盟UIC515规程中规定的要求。     

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FKM准则的抗侧滚扭杆疲劳强度分析

介绍了强度评定准则FKM的主要内容,引用FKM局部应力法对抗侧滚扭杆的疲劳强度进行评定,并与Fe-safe的疲劳强度评定结果进行对比。对比结果表明:两者的评定结果一致且FKM准则更加保守,抗侧滚扭杆的疲劳强度满足使用要求。由FKM准则得出的扭杆各应力分量疲劳损伤度表明:扭杆剪切应力对扭杆的疲劳损伤最大,弯曲正应力次之。     

动车组车钩钩体材料Goodman-Smith曲线及疲劳应用分析

为研究重联状态下动车组车钩钩体的疲劳强度，建立了重联状态下的车钩钩体的有限元模型并通过试验验证了模型的准确性。绘制出钩体材料的修正Goodman-Smith曲线，统计列车在运行过程中受到的载荷谱，计算反复拉压产生的应力，结果位于Goodman曲线的封闭区域内，表明车钩钩体不会发生疲劳破坏。该方法验证了动车组车钩在运行过程中是可靠、稳定的。     

弹性车轮非线性有限元分析及疲劳强度校核

采用ABAQUS软件建立橡胶的mooney-rivlin本构模型以及整个弹性车轮的有限元模型,对弹性车轮在运营过程各工况下的应力情况和疲劳强度进行分析、校核,结果表明,各部件在运营组合工况下危险界面点均落在Goodman曲线内,且裕量充足,这种采用块状橡胶结构的弹性车轮结构设计合理,满足轻轨车辆的使用要求。     

基于动力分析的扫石器支架结构优化设计

文章采用动力分析的方法,使用ANSYS分析软件进行建模及求解,通过对扫石器支架结构模型进行模态和参与系数计算,确定贡献最大的振型,从而有针对性地进行结构优化。同时,参照IEC61373标准,采用随机振动的方法对优化前后的扫石器支架结构进行仿真分析计算,以三区间评估方法进行疲劳强度评估,结构优化后应力水平显著降低;并对优化后的扫石器支架进行随机振动试验,试验结果满足标准要求。这种基于动力分析进行结构优化的方法,能够快速找到优化的方向,有针对性地进行结构改善,以达到使用和标准要求。     

CZ200型单轨转向架构架结构强度分析

以重庆轻轨3号线跨坐式单轨交通作业车辆转向架构架为研究对象,建立其有限元离散模型。参照国内跨坐式单轨车辆相关设计标准确定转向架构架的载荷条件,利用有限元软件对构架进行静强度和模态计算,验证构架结构设计的合理性;根据车辆试验运行时采集的各测点动应力值,采用Goodman疲劳极限图进行构架疲劳强度校核,所有测点应力值均被包络在所用材料的疲劳强度极限图内。仿真和试验结果表明,该转向架构架结构设计合理,能够满足相关静强度和疲劳强度设计要求。     

动力集中型动车组动力车车体强度分析

对某动力集中型动车组动力车车体进行结构强度分析,利用HyperMesh12.0软件建立车体有限元模型。依据UIC 566和EN 12663-1/2010标准确定车体的静强度载荷工况和疲劳强度载荷工况,基于von Mises应力评估车体结构静强度;根据DVS 1612标准的焊接钢结构疲劳强度方法评估车体的疲劳强度;在ANSYS软件中采用Block Lanczos法,对不带顶盖车体进行结构自由模态分析,评估车体刚度情况。通过对车体结构进行计算分析,动力车车体结构的设计满足强度和刚度相关要求。     

铰接式转向架构架疲劳强度算法优化研究

基于DVS 1612标准,提出一种基于主应力和最大剪应力的疲劳评估修正算法,并针对某转向架构架进行焊缝疲劳强度评估.该修正算法计算结果比DVS 1612标准算法结果更加保守,且误差不超过15％,准确性介于DVS 1612标准算法与商业软件LIMIT算法之间,但该算法可大幅地降低计算规模与计算时间,具有一定的工程应用意义...     

基于FKM标准的转向架构架疲劳损伤研究

以转向架构架为研究对象,分别使用FKM标准[1]和商业软件MSC.Fatigue对其进行疲劳损伤计算,并将2种计算结果进行对比.对于焊接结构,基于FKM标准的焊接件损伤值比使用MSC.Fatigue计算出的伤值大;对于非焊接结构则得到相反的结果.通过分析FKM标准的评价参数得出基于FKM标准评价转向架构架疲劳寿命具有一...     

跨座式单轨交通作业车转向架构架静强度及疲劳分析

根据构架在实际运行中的受力特点,提取4种超常载荷工况对构架静强度进行分析,其最大节点von-Mises应力为118.181 MPa,位于稳定轮与构架连接处,小于构架材料Q345A的最大许用等效应力293 MPa。分析正常运行时利用FAMOS采集的牵引曲线工况下构架测点动应力值,将其代入材料的Goodman疲劳极限图中进行构架疲劳强度分析,测点的最大、最小应力值及应力幅值均在材料疲劳强度的许用范围内,表明构架的静强度和疲劳强度均满足设计和使用要求。     

低地板车辆轴桥的强度计算与评定

简要介绍了低地板车辆轴桥的结构特点及重要性,参考EN 13104、EN 13979、EN 13749等标准,对极限工况和运行工况下的轴桥进行载荷计算,并采用有限元方法对轴桥的静强度和疲劳强度进行计算,得到最大Von Mises应力和Goodman疲劳评定图,分析结果表明轴桥结构满足静强度及疲劳可靠性要求,该受力计算方法对同类产品有一定的参考价值。     

超声频率加载下50#车轴钢超长寿命疲劳性能研究

利用20kHz超声疲劳试验方法,研究提速列车50#车轴钢的疲劳性能。超声疲劳试验结果表明,50#车轴钢不存在常规疲劳试验曲线所示的"疲劳极限",其S—N曲线表现出"二次下降型"特征,在超长寿命阶段,S—N曲线继平台之后又出现下降趋势。比较50#车轴钢的超声疲劳性能与常规疲劳性能,疲劳性能受频率影响,超声频率使材料疲劳强度提高。超声疲劳试验结果应用于常规疲劳强度设计时需进行强度修正,给出疲劳强度修正公式及修正系数。