63吨米塔吊螺栓断裂失效分析

对６３ｔ·ｍ塔吊螺栓进行了综合的断裂失效分析，分析表明，螺栓属平面弯曲疲劳破坏，造成疲劳破坏的主要原因是螺栓热处理有误，另外，塔员螺栓紧固不良，除加弯曲应力过大，也加速了塔吊螺栓的失效过程。     

如何有效防止轮胎螺丝断裂

汽车轮胎螺丝断裂,车轮飞出事件时有发生,严重的还将引发重特大交通事故。轮胎螺栓的作用是把汽车车轮轮毂和车轮紧固地连接为一体。正常情况下,螺栓只承受轴向拉力,不承受径向的剪切应力。当汽车轮毂螺母松旷后,螺栓的受力从承受拉力变为承受剪切应力,急骤增加的负荷超过其额定负荷时,螺栓就会被剪切而断裂。     

基于ANSYS的钢制车轮有限元分析

建立某特定车型车轮的有限元模型,进行弯曲应力和径向应力分析及疲劳分析,探究车轮疲劳寿命的影响因素。对车轮分别进行正对螺栓孔和正对2螺栓孔中间加载2种工况的应力分析。最后应用Fatigue模块对车轮进行弯曲疲劳寿命分析,预测车轮的疲劳破坏位置和使用寿命。     

桥梁人行道锚固系统加固试验研究

U型螺栓是铁路混凝土桥梁人行道托架系统的唯一锚固装置，在使用过程中，一些螺栓出现了断裂现象，导致步行板坠落桥下．现场振动测试表明，过桥列车对人行道系统的振动存在放大效应．对螺栓的断口进行微观形貌分析后，发现螺栓具有明显的疲劳断裂特征．结合试验分析，在对U型螺栓进行了疲劳强度评估的基础上，提出了改进螺栓设计的意见，并设计了在挡碴墙上锚固钢板条进行锚固系统加固的方案，以降低螺栓疲劳应力幅、延长使用寿命．试验室足尺模型疲劳试验对加固效果进行了验证。     

东风41996内燃机车连杆螺栓及活塞断裂分析

采用金相分析、断口分析和硬度分析方法，对东风41996内燃机车柴油机连杆螺栓及活塞断裂的原因进行了分析，确认连杆螺栓因机加工不当引起疲劳裂纹的萌生及扩展，加之螺栓受力不均匀加速了疲劳断裂过程，活塞因材质、结构缺陷导致破碎，提出了预防连杆螺栓和活塞失效的措施及改进建议。     

吊装设备振动冲击下的铝合金车体C型槽疲劳强度分析

针对吊装设备振动冲击下的车体承载结构疲劳损伤问题,采用有限元法对某型动车组车顶净水箱吊装设备振动冲击下的车体C型槽疲劳强度进行仿真分析.根据EN 12663标准确定净水箱的工作载荷工况,计算出吊装组件连接螺栓承载力,作为C型槽疲劳强度计算载荷.假定各载荷工况出现频率相同的情况下,构造了工作载荷历程.采用有限元法分析了C型槽在工作载荷下的静强度与疲劳强度.计算结果表明:振动冲击下,C型槽最大值应力值为13.8 MPa,远小于材料的屈服强度,表明在正常运行工况下C型槽不会出现塑性破坏;在1.0×107设计寿命下,结构最小安全系数为13.625,表明在指定的设计寿命内C型槽不会发生疲劳破坏.     

基于响应面法的制动盘表面沟槽几何参数优化设计

制动盘是制动摩擦副的关键部件,频繁的制动导致制动盘表面高温疲劳失效、磨损剧烈.沟槽结构引起摩擦副接触状态的变化,对摩擦特性有重要影响.在制动盘表面设计沟槽结构并进行参数优化.通过响应面法,以沟槽的角度、宽度、密度为设计变量,制动盘表面的最大温度与最大等效应力为响应值,设计试验方案.通过对盘式制动器进行热机耦合有限元仿真,获得样本数据.建立回归模型,绘制等值云图,分析沟槽的角度、宽度、密度之间的交互关系对最大温度值和最大等效应力值的影响.以响应值最小为优化目标,通过罚函数寻优法求解.基于最优解对制动盘模型重构并进行仿真分析,结果发现优化制动盘的最大温度值、最大等效应力值比原模型明显降低,且与预测值较为相近,为制动盘表面结构优化设计提供一种新思路.     

大直径塔筒纵向法兰连接中高强螺栓群受力情况研究

大型电视塔塔筒结构中,大直径圆筒一般用纵向法兰板和摩擦型高强螺栓拼接为受力整体,在工程当中一般不考虑连接的不连续性而仍把结构视为连续圆筒,先进性整体分析得出结构的应力然后再确定螺栓规格和尺寸,由于这种连接螺栓数量众多,接触复杂,因此确定摩擦面和高强螺栓的受力状况十分困难.所以对于这种连接的整体性和螺栓群的受力情况及其分布规律还没有确定性的结论,目前这方面的研究资料相对较少,借助有限元软件对这种连接形式作了分析,得出了法兰接触面上的剪应力分布特点和螺栓内力分布规律.     

优化结构闸片对制动盘温度及热应力的影响

为了研究列车制动产生摩擦热对制动盘的耐热疲劳性能的影响,分析了摩擦热流分布与闸片结构的关系,提出一种优化闸片摩擦块固定位置,达到改善制动盘摩擦热分布的方法,采用有限元软件ABAQUS对优化前后的闸片制动过程进行了数值模拟,结果表明:与闸片优化前相比,闸片优化后制动盘最高温度和热应力分别下降的17％和23％,沿制动盘径向分布更均匀.     

线膨胀系数对轮盘紧固螺栓力学性能的影响

基于热-机耦合有限元法,针对轮装制动盘结构,建立全六面体精细有限元模型,并对螺栓施加预紧力,通过对制动盘摩擦环施加热流密度的方式模拟制动时的传热过程,分析了螺栓材料线膨胀系数对螺栓温度场、应力场以及轴向力的影响,计算结果表明:线膨胀系数增大可以适当减少材料的应力幅值和轴向力变化幅值,但制动结束后会导致螺栓预紧力下降,应...     

基于名义应力法的动车组车体净水箱吊装部件疲劳强度分析

针对高速运行动车组车体悬挂设备振动疲劳损伤问题,以某型动车组车顶净水箱吊装结构为研究对象,采用名义应力法对吊装结构的焊缝部位进行疲劳强度评估.根据EN 12663标准确定净水箱的工作载荷工况,采用有限元法计算了各工况下结构的振动响应,并基于BS标准计算了焊缝疲劳评估点的寿命.假定各载荷工况出现频率相同的情况下,构造了工作载荷历程,采用Fe-safe软件对焊缝的疲劳寿命进行了仿真分析.两种方法分析结果均表明:焊缝1与焊缝2寿命最低,是结构最易发生疲劳破坏的位置;焊缝位于筋板表面的焊趾寿命低于位于主支撑板表面的焊趾寿命.     

高寒雨雪气候下高速动车组盘片摩擦副摩擦性能

为了提高高速动车组在低温潮湿气候条件下的运行安全性,模拟-15~20℃雨雪环境,试验研究了高速列车制动系统的摩擦磨损性能以及制动盘表面划伤、制动力衰退等现象产生的原因.研究结果表明:在高寒雨雪环境下,制动副摩擦因数随着制动压力增加而增大;外来硬质点对摩擦因数的影响与制动初速度有关,当制动初速度低于160 km/h时,摩擦因数随着制动初速度提高而增大,当制动初速度大于等于160 km/h时影响不明显;夹钳被冰雪所覆盖冻结,影响夹钳缓解复位,使制动盘和闸片间隙变小,制动盘与闸片易产生接触碰撞,夹在盘片之间外来硬质点不易排出,加剧制动盘表面划伤;采用每隔7 min进行间隙式1 min低压力连续制动,可以清除制动盘表面冰膜,并能防止整个夹钳被冰雪所覆盖而冻结.     

地铁客车重要零部件转向架轴端吊耳螺栓脱落故障分析及解决措施

地铁客车运营时转向架轴箱体端部与吊耳的连接螺栓脱落严重威胁着地铁的安全行车.通过对脱落螺栓的形貌分析、材质检验及断口金相检测,基本排除了螺栓质量问题,但发现吊耳与其连接件间存在相对滑动的可能性;在EN13749标准规定的轴箱振动加速度以及线路实测振动加速度载荷的分别作用下,基于VDI 2230-2003标准对吊耳的连接螺栓进行强度分析,结果表明:两种载荷作用下螺栓强度均满足要求,但在线路实测载荷下连接螺栓的被连接件间的防滑移安全系数仅为0.997,同时疲劳工况下的安全系数也相对较低;接着,考虑到吊耳结构重量直接决定着连接螺栓的承载大小,提出新型吊耳结构,其重量仅为原结构重量的35％,一阶固有频率为原结构的1.3倍.同时,建议采用10.9级的法兰面螺栓M12mm×100mm作为吊耳连接螺栓,并配合使用宽边NordLock防松垫圈.     

基于结构仿真的振动夹具校核与疲劳寿命预估

动车组和城轨车辆车体下部安装的电气装置种类繁多,结构尺寸各异,导致振动试验夹具的设计工作量大,设计开发适用范围广的通用型夹具具有重大意义.以某通用型夹具为研究对象,对夹具和被试设备综合进行模态、瞬态动力学和随机振动疲劳分析,仿真结果表明可以对夹具进行校核和疲劳寿命预估.研究方法与结果可为夹具的设计和振动试验结果评价提供理论依据.     

地铁列车螺栓断裂问题分析及优化

基于某地铁列车一系簧下压盖紧固螺栓断裂问题开展分析及优化,通过仿真、试验、图像及理论分析,研究该处螺栓的载荷特性、断裂失效机理,并研究相关优化解决措施.研究表明:该处螺栓为疲劳断裂,原螺栓预紧力及疲劳强度均不满足要求,是造成螺栓断裂的主要原因;通过对螺栓的载荷特性研究,发现原始结构的一些特征是导致该处螺栓出现较高载荷的...     

金属弯曲试验时测定真实弯曲应力的理论与方法

金属弯曲试验是生产及科研中常用的一种力学试验方法.试样所承受的弯曲应力一般按弹性范围内的公式来计算.但当试样在弯曲试验中产生塑性变形时,则按弹性公式计算的弯曲应力必然偏高,以此来确定材料的抗弯性能是不合理的.金属在弹塑性状态内真实规定非比例弯曲应力σ_(tpb)(试样外侧表面的非比例弯曲应变达     

兆瓦级风电制动器热-结构耦合仿真研究

针对大兆瓦风电制动器制动过程,考虑制动摩擦副作用区域宽度及其影响下的线速度径向差异,提出速度梯度循环法,对制动过程摩擦副进行热-结构耦合分析.基于ANSYS软件建立制动器摩擦副三维瞬态传热有限元模型,运用速度梯度循环法推导出热流密度的加载式,用以计算制动过程中产生的摩擦热流,对制动区域温度场进行数值模拟.从分析结果表明制动闸片摩擦区域温度分布在制动盘径向呈现弧度明显的等温分布,温度梯度随半径增大而增大.以速度梯度循环法将热分析结果代入结构场对闸片摩擦区域受力及变形进行耦合分析并预估其磨损状况.通过与传统均匀加载方法对比发现使用速度梯度循环法的分析结果与实际更为接近.所提出的分析方法为模拟大尺寸盘式制动器的摩擦制动过程提供参考.     

公交客车轮胎螺栓断裂飞轮事故原因分析

本文针对公交客车后轮胎螺栓在使用过程中发生断裂,导致后轮飞出的事故,通过对断裂螺栓的材质检验、螺栓受力及维修人员在装配过程中的工艺流程分析,结果表明螺栓断裂的主要原因是维修人员在轮胎安装时操作工艺不当所致,对此提出螺栓安装注意事项.     

动车制动盘温度场和热应力场的耦合分析

随着高速列车运行速度的不断提高,紧急制动时制动盘的温度急剧增加,对其性能要求越来越高.根据传热学原理建立了高速列车动车制动盘的热-结构耦合模型,利用ANSYS软件对350 km/h动车组动车制动盘在紧急制动工况下的温度场和热应力场进行耦合仿真分析.结果表明:在57 s左右时,温度达到最大值418℃,满足锻钢对温度性能的...     

动车组关键部位螺栓应用分析

高速动车组车外部件吊装结构的可靠性直接影响行车安全.以CRH380B型动车组车下变压器吊装结构为基础,从螺栓强度及安装等方面进行了分析,总结出螺栓选型及强度分析、低温性能、防腐蚀及防松等因素均为动车组关键部位吊装设计的关键点.