FKM标准在制动夹钳单元疲劳强度评估中的应用

以某制动夹钳单元为研究对象,首先采用ASME V&V标准对仿真模型进行校核和确认,验证仿真模型的可靠性,在此基础上采用FKM标准中的局部应力法对吊架的疲劳强度进行评估,并和传统的修正Goodman曲线疲劳强度评估结果进行对比分析,分析结果表明两种方法的评估结果基本一致,但FKM标准评估结果较修正Goodman曲线评估结...     

内侧轴箱式转向架曲线通过性能研究

内侧轴箱式转向架是一种新型结构模式的转向架。文章通过动力学仿真软件对该结构转向架的曲线通过性能进行了计算,并在与传统转向架动力学性能对比的基础上,进一步研究了内侧轴箱式转向架的曲线通过性能。     

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...     

上海轨道交通9号线车辆转向架轴箱吊耳失效分析及优化建议

针对上海轨道交通9号线车辆转向架轴箱吊耳出现裂纹和断裂问题,分析了轴箱吊耳材料的化学成分,建立了轴箱吊耳有限元模型,校核了其静强度和疲劳强度。结合线路轮轨振动试验,获得了实际的轴箱吊耳振动数据,综合评估分析了转向架轴箱吊耳断裂失效原因。确定共振是引起轴箱吊耳断裂的主要原因。提出了尺寸优化、结构优化和改善线路状况等可行的优化建议。     

EN13749标准在机车轴箱体强度分析中的推演应用

针对已有轴箱试验标准未涵盖轴箱体强度校核与分析这一现状,通过比较各构架相关标准的适用范围、载荷类型和工况种类,揭示出EN 13749标准具有包含转向架类型丰富、外载考虑充分、载荷组合方式明确等特点,适于推演应用到轴箱体强度评定中。在标准推演过程中,充分考虑轴箱体与构架的承载方式、大小和种类的差异,合理地确定了轴箱体强度计算的载荷条件与工况组合。最后,以推演的EN 13749标准为指导,完成了对出口某国机车轴箱体的静强度与疲劳强度校核。     

轴箱内置和外置高速转向架的动力学性能对比

根据悬挂系统的结构形式,转向架分为轴箱内置转向架和轴箱外置转向架。相对于轴箱外置转向架,轴箱内置转向架结构紧凑、质量小,有利于降低轮轨磨耗和通过小半径曲线,具有良好的线路适应性。针对时速350 km/h货运动车组,考虑高铁线路和既有线路运行工况,通过动力学仿真软件SIMPACK计算车辆分别采用轴箱内置转向架和轴箱外置转向架的轮轨力和车轮磨耗,对比分析2种转向架的安全性、平稳性以及线路适应性。研究结果表明:在保证2种转向架具有相同蛇行运动稳定性即临界速度的前提下,与轴箱外置转向架相比,内置转向架的轮轨力降低20%以上,车轮磨耗量和踏面磨耗深度降低30%以上,充分体现了轴箱内置转向架的动力学性能优越性。     

铝合金材料在轨道车辆轴箱体上的应用

文章阐述了有轨电车转向架内置式轴箱体的结构设计、选材、强度分析的载荷条件、仿真分析结果等内容。分析了铝合金材料的使用对降低簧下质量和轴箱质量的作用,通过结构优化设计和铝合金材料的使用达到轴箱体减重的目的。铝合金材料在转向架轴箱上的使用具有一定技术优势。     

基于JIS标准的转向架焊接构架疲劳强度评估

分析了JIS E 4207标准规定的转向架焊接构架在运营中所承受的载荷,基于其疲劳强度分析方法,完成了地铁车辆转向架焊接构架疲劳强度评估.分析结果表明,构架能够满足车辆运行要求.与其他相关标准的对比表明,JIS标准对构架载荷的规定更为完善.建议可将其与相关标准结合,评估构架的疲劳强度.     

车轮踏面擦伤形状对轴箱加速度影响的评价

评估车轮踏面擦伤对轴箱加速度的影响是非常重要的。为了弄清旋转车轮与轨道轮在失去接触后发生冲击的机理,首先对装有擦伤轮对的转向架进行台架试验,然后建立仿真模型,并将仿真结果与试验结果进行对比验证。介绍了车轮擦伤的棱边形状对轴箱垂向加速度的影响。     

转向架中央牵引销静强度和疲劳强度仿真计算

文中以转向架中央牵引销为研究对象,依据“UIC 615-4动车—转向架和走行装置—转向架构架结构强度试验”标准施加载荷及EN 13749标准,采用有限元分析软件对转向架中央牵引销进行了有限元应力分析,并对中央牵引销进行了静强度和疲劳强度评估。计算结果表明,该中央牵引销的静强度和疲劳强度均满足标准要求,为类似的计算分析提供参考。     

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。     

铁道车辆关键部件的疲劳寿命分析

基于对某出口动车转向架构架垂向减振器座静强度对比分析结果,利用有限元应力应变方法、材料的S-N曲线和动力学模拟得到的载荷时间历程,对垂向减振器座疲劳寿命进行仿真对比分析,进一步对该减振器座作了结构改进。静强度分析和疲劳预测都证明结构改进是合理的。     

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。     

3D轴焊接构架式转向架重车过曲线轮轨横向力超标原因分析

根据转向架结构理论分析和动力学仿真计算,对3D轴焊接构架式转向架通过曲线时重车轮轨横向力偏大的原因进行分析。认为3D轴焊接构架式转向架的主、副摩擦面摩擦系数偏大,使重车通过曲线时斜楔处于卡死状态,轮对轴箱纵向呈刚性定位,从而导致重车过曲线时轮轨横向力偏大。提出只要将斜楔副摩擦面的摩擦系数减小至0.1左右,则在轮轨纵向蠕滑力的作用下,轴箱斜楔纵向就不会被卡死,而且轮对纵向定位刚度只由轴箱弹簧提供,可以有效地降低重车过曲线时的轮轨横向力。线路动力学试验证明理论分析和仿真计算的结果是正确的。     

轴箱体强度分析中的拉杆模拟

为使轴箱体静强度与疲劳强度的有限元校核与分析结果更为合理可信,在建立计算模型时对轴箱拉杆进行了模拟.由于缺乏使用ANSYS超弹性单元必须的橡胶应力-应变试验数据,基于给定拉杆横向、纵向刚度和外载条件下的拉杆理论变形量,通过调整用于模拟橡胶垫和橡胶关节实体单元的材料泊松比与弹性模量,使相同外载下的计算变形量逐渐趋于理论值,实现了对拉杆的模拟.依照推演的EN 13749标准,完成了对出口某国机车轴箱体的强度校核,其静强度与疲劳强度均能满足标准要求.对比简化拉杆连接的模型计算结果,可以看出合理的轴箱拉杆模拟,能使分析结果更为可信,尤其是在轴箱体拉杆安装座部位,避免了因过度简化可能导致的局部应力分布奇异,从而影响对真正应力较大部位和结构危险点的判断.     

基于刚柔耦合仿真的转K6转向架疲劳寿命预测

目前普遍采用的转K6转向架的疲劳问题日益突出,因此有必要研究一种即经济又能比较准确的预测货车转向架摇枕和侧架疲劳寿命的方法。首先进行准静态应力对比,然后建立转K6转向架刚柔耦合模型,以C80敞车为例,美国5级轨道不平顺作为激扰,进行动力学仿真计算。经过动应力恢复,利用B+级钢的试验S-N曲线,对铸造摇枕和侧架进行整体疲劳损伤计算,并预测转K6转向架的疲劳寿命。     

一种动车组用分体式轴箱体强度校核方法研究

文章介绍了分体式轴箱体的结构,给出了该分体式轴箱体的强度校核方法,该方法包括:轴箱体的超常载荷和模拟运营载荷的计算公式、加载方法;轴箱体的边界约束条件的设置方法;轴箱体静强度和疲劳强度的评估方法。最后指出该校核方法能够使轴箱体满足车辆运营的各种工况。     

永磁直驱转向架柔性构架强度计算与分析

根据UIC615-4、EN13749和ERRI B12/RP60等标准,计算了永磁直驱转向架柔性构架在超常工况和模拟运营工况下的载荷,利用有限元软件分析了构架的静强度和疲劳强度,使用Haigh曲线进行了疲劳强度评估,对柔性构架的前六阶模态进行了计算,以分析柔性构架的振型及刚度特点。结果表明,永磁直驱转向架柔性构架的强度满足相关标准和规范的要求。     

基于BS 7608标准及利用结构对称性对转向架构架疲劳试验的强度评估

依据UIC 515-4标准规定的转向架构架疲劳试验载荷,用雨流计数法进行载荷等级划分,并将结构对称性原理与弹性力学叠加原理用于有限元计算,得到构架每级载荷作用下的应力分布,考虑到焊接结构的特殊性,以英国焊接协会BS 7608标准中疲劳设计规范提供的焊接接头S-N曲线为依据,利用Palmgren-Miner累计损伤法则,完成了对某型地铁列车转向架构架进行了强度评估。累计损伤比表明,构架满足疲劳强度设计要求。同时,计算过程表明,将结构对称性用于有限元计算,可以大大的减少工程计算时间。     

基于多柔体动力学的地铁单转向架性能研究

为系统分析地铁转向架在曲线通过过程中的动力学性能,以单个地铁转向架整体为研究对象,建立包含轮轨接触和各部件真实运动关系的多柔体地铁单转向架仿真模型。根据实际运行情况设计驱动轴运动曲线来模拟真实的列车运行过程,计算其曲线通过过程的垂向、横向加速度、左右轮重以及部分关键部位的动应力。分析转向架的平稳性与稳定性,研究转向架的动力学性能并与实验数据进行对比,结果基本一致。为转向架的研究与分析提出一种更接近实际运行情况的大型多柔体动力学系统仿真建模方法。