标准化动车组设备舱螺栓强度分析方法

以动车组设备舱底板滑道与吊梁处联接螺栓为研究对象,分别应用机械设计方法、《VDI 2230-2003》标准和基于子模型技术的非线性有限元方法对其进行了静强度及疲劳强度校核,并分析了三种评估方法的特点.     

轨道客车车体联接螺栓强度的数值模拟

基于螺栓联接传力特点、有限元技术以及相关标准,归纳总结出轨道客车车体联接螺栓强度分析的两种建模及评价方法.利用这两种方法,分别创建了动车组枕梁与边梁接触非线性分析模型以及地铁车模块化司机室与车体有限元模型;基于EN12663-2010标准载荷,校核某动车组枕梁与边梁联接螺栓及其被联接件的强度,以及某地铁车模块化司机室与车体联接螺栓的静强度和疲劳强度.这两种联接螺栓强度分析方法可推广到轨道客车车体底架吊装节点的强度设计中.     

基于VDI2230-2003标准的动车组车钩联接螺栓强度分析

使用ANSYS软件对某车钩安装座及其联接螺栓进行接触非线性静强度计算,在此基础上基于德国《VDI2230-2003螺栓强度校核标准》对螺栓进行强度评估,并和传统《机械设计手册》计算的结果进行比较,得出两种方法的计算值均满足强度要求,同时前者计算的轴向拉应力水平为后者计算的应力水平的72%,但剪切应力两者相同.     

动车组玻璃钢车头及联接结构建模方法研究

对某型动车组玻璃钢车头模型进行合理简化,依据EN12663-2010标准确定载荷工况,完成对玻璃钢车头及其联接螺栓的强度校核.通过两种建模方案的对比,确定玻璃钢车头的合理的建模方式.计算结果表明:玻璃钢主结构及连接螺栓均满足设计要求,以壳单元和梁单元来建模与实体化建模结果无明显差异且节省计算时间.     

螺纹联接加载平面位置对载荷变形关系的影响

常规螺纹联接计算一般不考虑轴向外载荷加载平面位置对载荷变形关系的影响.而目前被业内广泛认可的德国VDI2230螺栓计算准则,则通过载荷因数φ对此问题进行了定量表述.依据静力平衡原理、胡克定律和变形协调条件等力学基本理论,探讨了加载平面处于不同位置时对螺栓及被联接件的载荷变形关系影响的基本原理,为深入研究螺纹联接及其工程应用提供了有益的参考.     

基于ANSYSWorkbench的动车组水箱吊装结构强度分析

动车组车上吊装结构的设计是否合理将关系着动车组的安全运行，在对动车组车内水箱吊装结构模型合理简化的基础上，利用ANSYSWorkbench软件创建了其有限元模型，并依据标准EN12663，确定了其载荷工况，完成了对C型槽、滑块、联接螺栓的强度校核，其结果对水箱结构的设计及优化提供了参考．     

铁路罐车端部支座联接螺栓及车体接触非线性分析

在铁路罐车的运行过程中,为保证罐体的稳定状况,需要对封头端部支座与底架联接的螺栓施加合理的预紧力.利用有限元仿真方法计算得出铝合金支座与底架铁地板结合面的摩擦力大小,根据机械设计中螺栓组受横向载荷的情况,对封头支座螺栓拧紧力矩进行计算与螺栓校核.通过TB/T1335-1996标准对整车进行3种工况的接触非线性有限元分析,考核封头支座处螺栓及车体的强度,得出车体各部件静强度满足设计要求.     

带有碳粉收集功能的新型转向架接地轴端研究

为解决既有动车组接地轴端运用中碳粉污染轴端、导致轴温升高的问题,研究出一种带有碳粉收集功能的新型动车组转向架接地轴端结构,同时对该接地轴端结构的联接紧固件进行重新选型,提高螺栓联接可靠性.通过有限元仿真分析技术对新接地轴端结构进行计算,对载荷组合工况进行静强度和疲劳强度评估,本接地轴端结构设计合理,在动车组上批量应用,取得了良好效果.     

基于美国标准的车上螺栓连接结构强度评估

基于美国标准AISC研究了螺栓强度校核的基本原理,归纳总结了基于美国标准的螺栓强度校核步骤,按照上述步骤,对某铁路车辆连接件强度进行分析.文章中所涉及的计算流程和数据可以为出口美国的机车车辆校核所借鉴,为车体连接件设计提供数据支持.     

城际动车组车下大吨位设备吊装结构强度的精细分析

以某城际动车组的车下大吨位设备吊装为研究对象,建立包括40个联接螺栓在内的吊装部件接触非线性有限元模型,在EN12663-2010标准中相关载荷工况和螺栓预紧力的作用下,对吊装部件进行接触非线性有限元分析与评价;最后,基于吊装部件的有限元分析数据,通过查找各部件接触对、建立接触的局部坐标系并提取各工况接触面上的接触压力与接触摩擦力,计算部件接触面上的接触摩擦合力与最大静摩擦力的比值,实现了各工况吊装部件接触面的抗滑性分析,为动车组车下吊装结构的详细设计提供了相当的理论依据.     

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.     

高速动车组制动盘螺栓断裂分析及优化方案

针对高速动车组运用中出现制动盘螺栓断裂问题,选取典型断裂螺栓进行失效分析,并在振动和热负荷环境下对制动盘紧固结构受力状态进行试验和分析.研究发现:制动盘螺栓断裂为低应力疲劳断裂,在高于50g的振动水平下,根据不同的振动频率,摩擦环相对盘毂产生微小相对位移,螺栓承受一定弯曲应力;在长大坡道等极端工况下运行时动车组采用摩擦制动,制动盘各部件由于长时间承受高热负荷及较大的温度梯度,使螺栓承受弯曲应力.针对制动盘螺栓受力情况,提出了变截面螺栓的改进方案,弯曲疲劳试验结果对比表明,新结构螺栓弯曲疲劳性能显著增强,可用于既有动车组轴盘螺栓的替换.     

动车组司机室人机几何适配性设计规范应用研究

从人机工程学角度出发,针对驾驶座椅选择、驾驶空间设计与驾驶视野校核等方面的几何适配性问题展开讨论,明确了CRH系列动车组司机室人机几何适配性设计所遵循的标准.得到的结论可用于CRH动车组司机室几何适配性设计中,为贯彻UIC 651的相关规范提供方法保障.     

铁道货车结构优化设计中梁截面参数计算的一种新方法

本文给出了梁截面参数计算的一种新方法,优化设计变量的选取原则及其与截面参数之间的关系式,并编制了一个计算梁截面参数的微机程序,大大提高了工作效率和准确性.     

枕下套靴硬化对预应力配筋弹性长枕强度影响

在对预应力混凝土轨枕进行强度计算时,通常将混凝土轨枕简化为梁单元或建立未施加预应力的混凝土枕空间有限元模型,这种方法无法体现轨枕在实际预应力配筋下的真实应力.本文建立了能够考虑轨枕实际截面尺寸和预应力配筋的新型计算模型,对预应力轨枕受力与变形进行了分析,并与未配筋情况的轨枕受力进行了对比,说明建立这种新型计算模型的必要性.利用新型计算模型,对地铁用长枕套靴式减振轨道枕下套靴硬化对轨枕强度影响的问题进行了分析,得出了枕中裂纹产生原因,并给出了套靴硬化的限值.     

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.     

货车心盘螺栓松动、挤压变形的原因分析及改进建议

在现场调研的基础上,对心盘螺栓的故障进行分析,通过对心盘联接的受力计算,分析了心盘联接损伤的原因,提出降低心盘螺栓故障的改进措施。     

两种FRP-混凝土组合梁对比试验及界面抗剪

为研究FRP型材-混凝土组合梁界面连接方式及界面抗剪计算方法,对FRP小型材和钢螺栓2种剪力键形式进行了对比研究.对1根纯FRP梁、2根剪力键为FRP小工字梁、3根剪力键为钢螺栓的组合梁进行了四点弯曲试验.对比不同梁的承载力、破坏模式、刚度等.研究了不同连接形式及连接程度对组合梁性能的影响.推导了界面纵向抗剪承载力计算公式.试验和理论研究结果表明：钢螺栓剪力键传递界面剪力的效率和极限承载力较FRP小工字梁剪力键高.     

基于标准的AZ31B镁合金座椅载荷及安装强度分析

从载荷类型、载荷数值等方面对比分析国内外4种轨道交通车辆座椅标准,并采用4种标准对AZ31B镁合金座椅的安装强度进行分析。通过对比分析,NF F 31—119标准的静载荷类型最多为15种。各标准扶手桌台载荷的差异性最大,最大值与最小值的倍数关系为6.00。座椅安装强度结果表明：最小静强度安全系数、抗滑移系数、抗剪切系数分别为2.01、30、421,满足VDI 2230—2014标准要求。座椅横向载荷对抗滑移系数、抗剪切系数影响较大。     

柴油机重要螺栓联接的失效分析

柴油机重要螺栓,从设计、制造和紧固工艺几个方面对某些柴油机重要螺栓联接的失效进行了分析,探讨比较了重要螺栓常用的几种紧固工艺,指出螺栓紧固工艺的不合理是造成该机重要螺栓联接失效的主要原因,提出了改进的途径和方法.