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从空气弹簧应用特性的角度对其技术发展进行了梳理,分别总结了空气弹簧垂向性能、横向性能及扭转性能的技术特点,并对其在国内外动车组、磁浮列车与城轨车辆上的运用情况进行了介绍。针对空气弹簧相关理论研究,讨论了空气弹簧系统有限元模型、等效力学模型及气动力学模型。其中有限元模型适用于分析空气弹簧结构特性、材料特性与接触特性,等效力学模型适用于车辆动力学计算,气动力学模型适用于空气弹簧非线性动力学计算。基于当前空气弹簧理论研究与技术应用现状,探索了CFD与动网格技术在空气弹簧特性分析中的应用,使用有限体积法对空气弹簧内部三维湍流进行数值模拟。总结了不同控制方法在空气弹簧系统中的运用,探讨了智能监测技术在空气弹簧系统中运用的可能性,展望了空气弹簧系统在状态预测、故障预警、健康评估等技术领域的发展。 相似文献
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有限元法研究空气弹簧参数对横向特性的影响 总被引:10,自引:1,他引:9
用非线性有限元分析技术研究了由多层正交各向异性复合材料构成的铁道车辆用空气弹簧的非线性特征,分析了大变形几何非线性工况下胶囊与金属裙板接触形成的非线性接触问题,讨论了空气弹簧各参数组合对空气弹簧横向特性的影响。 相似文献
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以高速动车组轴箱弹簧为研究对象,利用软件Hyper Mesh建立弹簧有限元模型。考虑弹簧支撑圈与工作圈在大挠度情况发生接触,对接触区进行网格细化。将该模型导入软件ABAQUS中进行有限元计算分析,通过静应力标定试验进行验证。结果表明,有限元分析结果和静应力标定试验结果比较一致,相对误差在允许范围内,验证了有限元计算模型的正确性。采用有限元分析与弹簧最大应力计算公式相结合的方法,推出轴箱弹簧刚度特性曲线,并通过曲线的线性拟合,得出其刚度值为352.1 N/mm。分析轴箱弹簧发生疲劳断裂位置,获得该位置当量应力与接触应力随弹簧挠度变化的应力曲线,得出最大接触应力为164.6 MPa,验证了接触应力对端部接触区当量应力具有较大影响。因此在制造过程中,可以调节支撑圈与第1工作圈间隙来减少接触应力的影响。 相似文献
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根据变刚度弹簧减振装置的运用特点,对其性能进行了分析研究,确定了变刚度弹簧组的性能参数及其与弹簧组中各弹簧性能参数之间的关系。从系统论的观点出发,将变刚度弹簧组中的各弹簧作为一个整体进行研究,以变刚度弹簧组中各弹簧的簧丝直径、弹簧中径及有效圈数为设计变量,以弹簧总质量最轻为目标函数,建立了满足静强度条件、疲劳强度条件、稳定性条件和安装条件,并能反映变刚度弹簧减振装置参数的变刚度弹簧组优化设计模型。采用有限元分析软件ANSYS中自带的优化设计模块中的一阶优化方法编制了APDL语言优化设计程序。以某铁路货车车辆变刚度弹簧组为例,进行了优化设计计算。实例分析表明,本文所提出的设计方法比传统设计方法简单易行、结果合理。 相似文献
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本文对转8A型斜楔摩擦减振装置中摇枕,斜楔及侧架立柱磨耗板各摩擦面的靡磨耗量与摇枕弹簧支承面,斜楔弹簧支承面之间相对位置的关系进行了分析,计算。对检修要求提出了修改建议。 相似文献
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高速客车空气弹簧非线性横向刚度特性研究 总被引:10,自引:0,他引:10
运用非线性有限元分析技术研究了由多层正交异性复合材料组成的高速客车空气弹簧的非线性横向刚度特性,分析了大变形的几何非线性和胶囊与金属裙板形成的接触非线性问题,给出了空气弹簧横向刚度非线性特性较为精确的描述,计算结果与试验比较表明,两者吻合良好。最后,文章探讨了空气弹簧设计的几个影响参数。 相似文献
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基于有限元的空气弹簧刚度分析 总被引:1,自引:0,他引:1
空气弹簧是现代轨道交通车辆的主要减振元件,能有效改善轨道车辆的动力学性能,提高乘坐的舒适性和车辆的运行稳定性。文章利用非线性有限元软件ABAQUS对空气弹簧的垂向刚度与横向刚度进行模拟分析,通过考虑空气弹簧的非线性性质、结构参数等影响空气弹簧刚度的因数,对基于各影响因数下空气弹簧刚度特性进行比较分析。 相似文献
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分析SDD_8型机车转向架轴箱弹簧发生早期疲劳断裂的现象,指出弹簧断裂的原因是弹簧制造质量和设计余量不足,提出弹簧设计应辅助以有限元方法进行校核,并给出了弹簧改进的方案。 相似文献
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《铁道学报》2015,(6)
自哈大高速铁路开通以来,某动车组转向架发生轴箱弹簧断裂故障多起,断口均位于第一工作圈距弹簧端部60mm处,断裂弹簧的平均寿命里程为165万km。本文通过断口形貌分析、弹簧在线载荷识别以及接触应力有限元仿真,对该轴箱弹簧的失效原因进行了分析。断口的宏、微观分析表明,弹簧发生了典型的疲劳断裂。将轴箱弹簧标定为测力弹簧,在运用线路上实测了弹簧垂向载荷和横向载荷时间历程,结果表明,该弹簧运用中未受到超出其动态设计规范的冲击载荷,其垂向和横向载荷均为随机动载荷,其中垂向载荷最大幅值为3.72kN,横向载荷最大幅值为1.18kN。利用ABAQUS有限元程序仿真分析了弹簧接触应力随垂向和横向载荷的变化规律,结果表明,第一工作圈距弹簧端部60 mm处的等效接触切应力值最大,与实际断裂位置相吻合。 相似文献
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直线电机车辆沙漏式橡胶弹簧的非线性分析 总被引:1,自引:1,他引:0
对沙漏式橡胶弹簧在地铁、轻轨车辆上使用的优点做了介绍。运用有限元软件对沙漏式橡胶弹簧进行了计算。分析了地铁、轻轨车辆上沙漏式橡胶弹簧的载荷-挠度曲线的非线性特性,给出了动态下的当量静挠度。 相似文献
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机车车辆弹簧表面都或多或少存在着一些裂纹,目的是为了定量描述裂纹对弹簧的影响规律。运用有限元分析软件,采用20节点单元、裂纹前缘单元采用1/4节点单元,对弹簧施加不同载荷以及改变裂纹的长度和深度进行求解,从而得到各裂纹前缘的应力强度因子。计算并分析了弹簧表面裂纹深度、长度同应力强度因子之间的关系。 相似文献
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弹簧试验机采用先进的传感器技术和计算机技术,软件包括自动控制和测量的A,B,C三种程序,它根据铁标有关弹簧的技术规定设计。 相似文献