两种典型地铁受电弓关键部位疲劳失效评价与研究

地铁受电弓在服役条件下承受着复杂的交变应力作用，容易产生疲劳失效，因此有必要对受电弓部件进行疲劳寿命评价。文章通过对两种典型受电弓进行动态应力测试，得到ATO工况下应力时程曲线，实测结果发现当接触网导线高度突变时，某些测点的应力会出现相应的突变，然后回归小幅振荡。文章首先采用雨流计数法对应力时程数据进行循环计数统计，然后用Goodman模型考虑载荷谱中平均应力的影响，并结合材料的外推P-S-N曲线及Miner法则对受电弓部件进行寿命预测。结果显示，A型受电弓的上下臂杆连接部位以及B型受电弓的上框架部位疲劳寿命相对较短，应考虑构件结构改进以提高寿命。     

LZ50车轴钢超长寿命旋转弯曲疲劳性能

使用旋转弯曲疲劳试验机在室温空气中测试LZ50车轴钢的S-N曲线以获得其在超长寿命区域的疲劳性能.结果显示,材料在弯曲5×106～109次时达到疲劳极限;在高于疲劳极限的应力范围,材料的S-N曲线满足三参数方程.对材料表面及断口的观察表明,疲劳裂纹始于材料表面铁素体组织,裂纹起始位置的断口上没有夹杂物等材料缺陷存在.上述结果与既有文献报道的研究结果不同,既有文献认为夹杂物在超长寿命区引起疲劳破坏.为了阐明LZ50车轴钢中夹杂物是否会引起材料在超长寿命区的疲劳破坏,使用测定的裂纹扩展门槛值和断裂力学理论分析了夹杂物引起车轴钢疲劳裂纹扩展的临界尺寸.     

构架弹性振动对疲劳寿命影响研究

近年来国内地铁车辆转向架构架多次发生弹性振动问题,弹性振动对构架疲劳寿命的影响已引起高度关注。现对国内某型地铁车辆转向架构架动应力进行测试并对数据进行时域和频域分析,得到了构架上发生弹性振动测点的动应力特点;在建立构架有限元模型的基础上,计算了构架自由振动频率,结果表明构架实际线路运用中弹性振动频率与其某阶固有频率一致;对测试数据采用去除振动主频率的方法,得到去除弹性振动后测点的动应力时间历程及分布特性,结合雨流计数法、S-N曲线并应用Miner线性疲劳累计损伤理论,得到发生弹性振动和去除弹性振动情况下构架上不同部位测点的等效应力幅值及疲劳寿命,进而获得构架弹性振动对疲劳寿命影响特性。研究结果表明,发生弹性振动后,构架局部位置疲劳寿命将大幅下降,可降至原设计寿命的1/3。     

基底脱空条件下重载铁路隧道铺底结构疲劳性能试验研究

结合重载铁路隧道基底脱空病害特征,设计基底脱空条件下隧道铺底结构疲劳试验装置,并考虑隧道基底无水、富水环境等因素,开展隧道铺底脱空病害下的结构疲劳试验.基于试验结果的分析,探讨脱空条件下隧道铺底结构的疲劳演化特性,拟合得到300 mm脱空条件下隧道铺底结构试件疲劳寿命演化曲线.研究结果表明:基底脱空条件下,隧道铺底结构疲劳性能呈"倒S型"演化趋势,结构疲劳寿命随着应力水平增大而显著缩短;受地下水的影响,富水环境隧道底部结构疲劳寿命显著短于无水环境,且随着应力水平的升高,缩短的比例也越大;建立的基底脱空条件下隧道铺底结构疲劳寿命演化曲线,可用于隧道底部结构损伤状态的评价.     

铁路曲线地段钢轨生存寿命评估与分析

钢轨作为轨道结构的重要组成部分之一,直接承受由车轮传来的全部荷载,钢轨伤损会严重影响列车的行车安全.山区铁路所处环境复杂,小半径曲线多,钢轨伤损出现频率高.针对影响山区铁路钢轨寿命的风险因素,采用非均匀网格划分线路,使每段网格内风险因素保持一致;依据钢轨历史状态信息建立生存分析模型,量化各风险因素对钢轨寿命的影响;最后绘制钢轨生存寿命曲线,并将生存分析评估寿命与2019版《普速铁路线路修理规则》制定的曲线钢轨大修阈值作对比分析.用成昆、成渝、宝成3条线路近10年钢轨伤损数据进行模型验证,得出以下结论:曲线半径每增加10 m,钢轨寿命增加0.5％;曲线段外轨的寿命是内轨的75.8％;非均匀区段长每增加10 m,该区段的生存寿命减少1％.     

牵引变压器的过负荷能力及容量的合理选择

牵引变压器的过负荷能力一般受限于变压器绕组最热点温度和顶层油温.在评价牵引变压器的过负荷能力时,所选择的典型负荷曲线必须合理,使之能够正确反映线路的牵引变压器运行状况.本文以一种典型负荷曲线为例,对牵引变压器的温升计算和寿命损失做了研究,并从安全性和经济性角度对牵引变压器容量的合理选择进行了探讨.     

基于有限元方法的内圈装反轴承受力分析与寿命评估

针对内圈装反的轴承,根据其径向载荷分布建立了有限元模型,研究了接触部位网格细化对接触应力的影响,确定了合适的网格大小.根据ISO国际标准理论算法计算了正确安装轴承的寿命,通过L-P寿命理论和ASH法则得到了内圈装反轴承的寿命,并对比分析了不同凸悬量对内圈装反轴承的寿命影响.结果表明,接触部位网格大小选择0.1 mm,不...     

提速货车转K2型转向架侧架疲劳寿命预测

在建立C64K货车非线性系统动力学模型的基础上,对该货车在沈大线上运行的过程进行仿真研究,得到转K2转向架侧架动态载荷的时间历程曲线;通过建立转K2转向架侧架有限元模型,计算单位载荷下各部位应力,从而得到转向架侧架危险截面部位在典型线路的概率疲劳应力谱,为预测转K2转向架侧架的疲劳寿命提供依据.研究表明:转K2侧架的疲劳寿命最低点均在导框内弯角处,转K2转向架侧架在可靠度为95%和99%时所对应的疲劳寿命分别为689×104 km和490×104 km.     

基于等效结构应力的地铁车辆焊接构架疲劳寿命分析

文章针对地铁车辆焊接构架焊接部位的疲劳失效问题,首先建立构架有限元模型,选取5条危险焊缝,按照疲劳试验的载荷计算得到焊缝结构应力分布特点,其中焊缝最大等效结构应力点为77.5 MPa;然后根据结构应力法中98％可靠度,-2σ应力水平下的S-N曲线计算焊缝疲劳寿命,5条焊缝的累积损伤均小于1,满足疲劳设计寿命要求;最后使...     

日本进行高疲劳次数的钢轨寿命评估研究

正目前钢轨的定期更换是基于对轨底的疲劳损伤进行寿命评价。在推定疲劳寿命时,是采用200万次相应强度以下低应力区S-N曲线的中间密纳法则(S-N曲线斜率的1/2密纳法则与修正密纳法则之间),而有关低应力区的疲劳试验资料是很少的。本研究是对使用多年的钢轨进行低应力区高疲劳     

基于模糊理论的信号设备使用寿命研究

因对信号设备使用寿命评估不准确,导致现场信号设备超期服役现象时有发生。结合当前信号设备现场实际运行情况,综合分析影响铁路信号设备使用寿命因素。基于模糊理论将影响信号设备使用寿命的各个因素量化,以此确定相应设备使用寿命的模糊综合评判矩阵,从而实现对设备使用寿命的评估。以计算机联锁系统上位机电源模块为例,对其使用寿命进行评估,其评估结果与现场数据一致,所以现场维修维护人员可以参考该评估方法,对相应信号设备制定合理维修周期,减少设备故障发生,确保铁路运输安全运行。     

动车组天线梁结构的优化设计

对动车组天线粱的结构模型进行了有限元分析,并对结构进行了优化,通过线路测试给出了部件实际运行的寿命要求.     

轨道车ф380离合器从动盘总成的研制

针对国内轨道车长期使用国外进口的LIPE 15/380—21P型离合器的现状,通过优化铜基粉末冶金摩擦材料配方,采用粉末冶金摩擦材料在模具中压制成形后与钢芯片在加压式钟罩炉中烧结成形工艺制造摩擦片,采用双硬度淬火工艺制造离合器钢片,研制出了摩擦系数高、自身和对偶磨损小、机械振动小、传动平稳、使用寿命长的轨道车ф380离合器从动盘总成。通过装车实际应用考核,各项性能指标符合相关行业标准,可替代进口产品。     

城市轨道交通钢轨选用的探讨

在系统分析国内外铁路钢轨应用情况基础上,结合城市轨道交通的特点,对城市轨道交通用钢轨的相关问题进行分析,并对提高钢轨使用寿命的措施提出建议。     

基于Android的道岔轨件信息查询App

为推进线路设备全服役寿命周期信息化管理,解决铁路工务人员对道岔轨件相关信息查询不便的问题,结合中国铁路呼和浩特局集团有限公司研制的道岔轨件全寿命智能管理信息平台,利用二维码及SQLite轻型数据库技术,设计基于Android的道岔轨件信息查询App.铁路工务人员可用其对道岔轨件上的二维码进行扫描,获取道岔轨件的相关信息...     

基于大数据技术的铁路客户服务中心服务质量分析平台研究与设计

研究大数据技术在客户服务质量管理方面的应用实践，分析在客户服务质量管理领域大数据应用案例和技术解决方案，为铁路客户服务中心服务质量的数字化分析评估提出可行的技术路线和建设框架。应用主流大数据处理技术和数据分析处理算法，对铁路客户服务中心的客户服务过程数据进行基于数据仓库技术的整合，实现结构化数据、半结构化数据和非结构化数据的统一管理和调用分析。应用自然语音识别技术，验证转换算法，提出提升效率的机制，同时，结合典型的客户服务质量分析指标，通过业务分析模型、基础数据模型和分析算法进行设计开发，实现服务质量分析的数据化方案。平台框架、技术路线和原型平台的开发，能够为铁路客户服务中心的大数据应用提出可行的建设思路和解决方案，在实际应用中，提升客户服务质量管理能力，改善服务质量管理机制，降低铁路客户服务中心服务质量管理成本。     

基于蒙特卡罗法的轨道交通建设用混凝土受冻服役寿命分析

为对不同地区轨道交通混凝土受冻服役寿命进行预测,并揭示主要材料参数的影响规律,以冻融试验模型为基础,结合对气象数据的分析,建立了室内冻融与自然冻融间的关系。考虑材料参数变化的随机性,采用蒙特卡罗法,分析了水胶比、含气量和粉煤灰掺量等主要参数对轨道交通混凝土受冻服役寿命的影响规律。结果表明:水胶比越大,受冻服役寿命越短,且影响明显;参数在合理范围内时,含气量增大,受冻服役寿命提高;粉煤灰掺量的增大使受冻服役寿命有所提高。     

耗损故障的三参数Weibull分布极大似然估计方法

鉴于工程实际中经常遇到的耗损故障零部件检修周期和可靠寿命的确定问题,给出一种针对耗损故障的三参数Weibull分布极大似然估计方法,通过计算对方法的正确性和有效性进行模拟验证,结合实例说明该方法在实际中的应用。     

转K2型转向架弹簧载荷识别及其对弹簧寿命影响的研究

用试验的方法得到在垂直载荷作用下弹簧45°方向应力和最大主应力之间的差异,用有限元法计算了弹簧在横向、垂向加载时的载荷识别系数。根据线路实测动应力识别出转K2型转向架弹簧在运用工况下的2种载荷。最后根据载荷计算出弹簧的应力,利用疲劳损伤模型计算出损伤,得出了2种载荷对疲劳寿命的影响。