机车转向架焊接构架轻型化评定和疲劳强度分析

提出Ｂｏ－Ｂｏ轴式机车转向架焊接构架轻型化评定准则,根据构架整体结构有限元法分析结果,用边界元法分析了构架侧梁下盖板横向对接焊缝的应力分布,讨论对接焊缝因其根部未焊透引起的应力集中和降低承受拉应力的对接焊缝应力状态的可行性方案,比较理论分析与疲劳强度试验结果,边界元法能较为准确地评述焊缝区域的应力分布状态。     

基于有限元仿真车轮多轴疲劳强度分析

基于UIC510-3规程和热负荷试验,确定了车轮疲劳强度分析的计算载荷工况,采用有限元方法数值模拟了运行状态下车轮的应力变化规律,进行了车轮疲劳强度评定．采用最大主应力方法将多轴应力状态转化为单轴应力,通过Haigh—Goodman疲劳极限方程,得出机械载荷下车轮辐板孔的疲劳强度满足要求;采用Goodman方程,将制动热负荷产生的零．拉脉动循环转化为对称循环,根据辐板材料的S-Ⅳ曲线评价,得出单纯制动热负荷下辐板孔满足疲劳强度要求;提出制动热应力与机械波动应力的叠加方法,采用Miner法则预测机械载荷与制动热负荷组合作用下辐板孔裂纹的形成寿命．由不同载荷下车轮疲劳强度的评价结果,判断出导致辐板孔边裂纹形成的载荷因素是机械载荷与坡道制动的综合作用．     

车轮多边形对重载机车轮轨相互作用及接触损伤的影响分析

为了研究重载机车轮轨接触损伤问题,建立重载列车-轨道三维耦合动力学模型,研究车轮多边形与多种轨面摩擦条件下的机车轮轨系统动态相互作用行为.在此基础上,建立基于轮轨系统动力学响应的车轮踏面疲劳损伤预测模型,研究制动工况和轮轨接触表面变摩擦条件下车轮多边形磨耗对车轮表面磨损的影响.结果表明：严重的车轮多边形磨耗不仅加剧轮轨动态相互作用,也会增大轮轨接触界面磨耗损伤;在干燥接触条件下,车轮多边形会加剧车轮踏面疲劳损伤,车轮多边形导致机车第1位轮对和第4位轮对的损伤指数波动范围较正常车轮损伤指数的波动范围增大19.59%和39.43%;在低黏着接触条件下,车轮多边形会加剧车轮磨耗,车轮多边形导致轮轨蠕滑力波动增大5.85倍,使得机车第1位轮对和第4位轮对的磨耗数波动范围增大6.44倍和6.22倍.     

基于轴对称模型的货车车轮结构疲劳强度分析

为了分析铁路货车车轮的疲劳强度, 建立了车轮轴对称模型, 根据国际铁路联盟标准UIC510-5/2003规定的计算载荷和载荷工况, 计算了车轮的疲劳强度, 用Goodman曲线对疲劳强度进行了评定。计算结果表明: 在紧急制动的热载荷作用下, 车轮辐板区域在制动70s时产生最大von_Mises应力; 在紧急制动的热载荷与机械载荷联合作用下, 车轮辐板区域在制动43s时产生最大von_Mises应力; 在曲线紧急制动载荷工况的计算载荷作用下, 车轮辐板区域的von_Mises应力最大; 车轮辐板疲劳强度满足要求。     

机车牵引工况下车轮磨耗研究

以某正在运行的C0-C0轴式电力机车为研究对象, 考虑了机车传动系统的影响, 基于Archard磨耗模型, 建立了电力机车的车轮磨耗计算模型, 研究了恒速与起动工况下车轮的磨耗, 根据某实际线路计算车轮磨耗, 并与实测数据进行对比, 研究了机车正常运行过程中出现的轮缘非正常磨耗。分析结果表明: 当车辆恒速运行2.6×10⁵ km, 牵引力由40kN增大到120kN和由120kN增大到200kN时, 磨耗分别增加了0.74、1.74mm, 因此, 随着牵引力增大磨耗急剧增加; 机车起动过程中增加牵引力可以获得更大的加速度, 随着牵引力增大, 蠕滑率明显增大, 因此, 增加牵引力可节约运行时间, 但同时会产生更大磨耗; 通过与车轮磨耗实测数据对比, 车轮磨耗计算模型较为准确, 在踏面处仿真计算结果与实测结果具有很好的一致性; 由于车轮磨耗计算模型未考虑材料的塑性流动与道岔的影响, 在轮缘处的仿真结果与实测结果有一定的差异; 降低二位轮对横动量和轨侧润滑能够大幅降低车轮磨耗, 当二位轮对横动量由15mm降低为10mm时, 二位轮对累积磨耗降低了15.4%;轨侧润滑后一~三位轮对最大累积磨耗分别降低了13.40%、21.32%、6.46%。     

准高速车牵引齿轮弯曲疲劳强度的试验研究

对２０ＣｒＮｉ２Ｍｏ、１５ＣｒＮｉ６及２０ＣｒＭｎＭｏ渗碳淬火齿轮及１５ＣｒＮｉ６渗碳淬火＋喷丸处理齿轮进行了弯曲疲劳试验，介绍了齿轮试件的设计与加工、试验装置与夹具、试验方法及试验数据的统计处理，试验结果表明，２０ＣｒＮｉ２Ｍｏ和１５ＣｒＮｉ６渗碳淬火齿轮在Ｒ＝０．９９时的σＦｉｍ分别为５３０ＭＰａ和３７５ＭＰａ与２０ＣｒＭｎＭｏ渗碳淬火齿轮相比，弯曲疲劳强度分别提高８０%和２７％，１５Ｃdisplay     

高速机车牵引齿轮强度的试验研究

对美国和国产要车牵引齿轮进行了强度试验分析，认为只要适当优选材料和工艺，国产机车牵引齿轮要以取代美国的牵引齿轮。     

牵引电机振动对构架疲劳强度的影响

为分析造成地铁车辆动力转向架牵引电机吊座附近区域出现疲劳裂纹的原因,用有限单元法分析了构架的疲劳强度.结果表明:电机吊座附近区域的应力主要受电机垂向振动载荷影响,电机垂向振动载荷增大不影响节点平均应力,但使其应力幅值增大.垂向振动加速度从1g增大到10g时,考察点应力幅值增大约1.5倍,安全系数由2.68降低至接近1.00.在标准规定的水平振动加速度范围内,构架节点安全系数无变化.     

基于ASME标准的机车制动闸瓦托焊接疲劳分析

以ASME标准中的基于等效结构应力的主S-N曲线法对闸瓦托结构中的14条焊缝疲劳寿命进行分析.建立闸瓦托有限元模型,根据实际制动工况分析其承载载荷,计算制动过程中焊缝区域的应力分布,基于等效结构应力算法将应力进行转换,进而求解各条焊缝在实际工况载荷的疲劳寿命,并对疲劳寿命较低的危险焊缝进行预测及分析,结果表明该闸瓦托分别存在两条对称的主要危险焊缝和两条对称的次级危险焊缝.     

插值方式对基于共同规范油船疲劳评估的影响

为了抵制低标准船舶,国际船级社协会(IACS)订立了针对散货船和油船的共同规范(CSR).在油船疲劳评估部分,CSR对于热点处应力范围的计算插值方式给出了说明.由于热点处往往应力梯度很大,不同的插值方式对于应力范围计算结果的影响非常显著和直接,进而会明显影响疲劳评估的结果.文中针对某已经运营的油船依据CSR的规定进行了疲劳评估,并与其他常用热点应力插值计算方式的评估结果进行了对比,分析了插值方式对热点应力范围以及结构疲劳损伤和疲劳寿命估算的影响.研究表明,CSR对于油船的疲劳强度要求远远高于该轮以前的入级规范,而JTP采用的求解热点应力范围的插值方式是直接影响因素,CSR所采用的插值方式是偏于保守的.     

船舶疲劳强度校核分析

船体结构因磨损、裂纹等缺陷，导致疲劳强度不足，引发重大事故，为此从保障航运生产安全的实际要求出发，对基于S-N曲线校核船舶疲劳强度的原理给出了详细的说明。     

高速机车牵引齿轮油的研究

在分析国外高速铁路机车牵引齿轮油的基础上，研究出一咱适用于我国高速机车的牵引齿轮油，并与我国机车现用的齿轮油进行实验室台架性能对比试验结果该油具有更好的使用性能。     

粘层强度车辙疲劳试验研究

目前的粘层强度试验不能反映粘层的真实强度,鉴于此,先采用车辙仪碾压模拟道路实际运行环境,然后用拉拔、剪切试验测定车辙碾压后粘层的实际强度,并与车辙疲劳前粘层的强度进行对比。试验证明：该方法能真实地反映粘层强度,较目前常用的试验方法更为科学。     

自冲铆接疲劳强度的研究概况

由于在铆接孔孔壁处有较多毛刺,导致在自冲连接中被冲孔的面上的裂纹较容易扩展,是疲劳失效的主要形式.自冲铆接疲劳裂纹的扩展是决定整个疲劳寿命的重要组成部分,特别是对于自冲铆接这样有冲孔缺陷的连接结构来说,裂纹扩展寿命更为重要.分析了影响自冲铆接疲劳强度的主要因素是材料的性能、铆接点的质量,并得到自冲铆接疲劳各个阶段变化机理.