基于振动场的转向架悬挂件强度设计

以振动场下转向架悬挂件强度设计为研究对象,分析了静强度方法的不足。基于转向架端部悬挂件真实受力情况,提出了一种更符合实际的动强度设计方法,并以转向架端部悬挂支座为实例,具体阐述转向架悬挂件强度设计新方法。实例分析表明,采用动强度方法所得应力超出静强度方法67.6%,更符合悬挂件的真实应力情况。     

铁路车辆悬挂件振动疲劳评估与结构优化研究

针对铁路车辆悬挂件疲劳失效问题,回顾了振动疲劳相关理论和既有公开发表的研究成果。梳理并研究了线路试验、台架试验和仿真评估等适用于铁路车辆悬挂件的振动疲劳强度评估方法;针对动应力测试数据的时域统计评估,提出了适用于带拐点的S-N曲线的等效应力计算公式。阐述了为提高铁路车辆悬挂件疲劳性能,在产品结构设计和运用维护方面可采取的改善措施;为避免系统在周期性激励下发生共振,经分析计算,给出了激励频率比的建议避让区间。最后以实例详细说明了悬挂件振动疲劳评估过程、疲劳问题原因分析、结构优化和验证过程,改进效果显著,表明所提方法对提升车辆悬挂件可靠性、确保车辆安全运用具有指导意义。     

转向架悬臂件振动冲击试验研究

以一种螺纹连接的脚蹬为例介绍了转向架悬臂件按标准IEC 61373开展振动冲击试验的过程。试验中脚蹬连接杆的螺栓部分根部发生断裂,调整润滑方式、扭矩大小未解决问题,而更换橡胶材质的垫圈使试验获得通过。根据断口分析、有限元分析和螺栓校核,应力集中是断裂的主要原因,而采用橡胶垫的柔性连接消除了应力集中。     

悬挂式单轨车辆转向架构架模态分析

车辆运行的稳定性和平稳性与转向架构架的弹性振动息息相关,而构架的动态特性可以通过模态分析的方法进行评价。文章以悬挂式单轨车辆转向架构架为研究本体,对结构进行自由模态和约束模态计算,并对计算得到的构架的固有频率与振型进行分析。结果表明转向架构架的刚度设计合理,能有效避免运行中受外部缴励发生共振现象,保证安装在构架上的零部件的正常工作环境,符合结构的动刚度要求,有利于列车的平稳运行。     

基于热点应力的转向架铝合金构架焊接结构疲劳问题研究

基于热点应力法对转向架构架加强筋板的焊接处进行疲劳强度分析,通过建立疲劳热点位置结构的有限元模型,采用最有可能发生疲劳破坏部位处的应力幅值作为疲劳评定依据,采取不同的工艺设计方案,选取最有可能发生破坏的热点位置进行分析,其分析方法对运用热点应力法进行转向架结构的疲劳强度分析具有一定的参考价值.     

基于缺口应力法的转向架焊接接头疲劳性能分析

缺口应力法作为焊接结构疲劳设计的新方法以其较高的准确性而得到越来越广泛的应用。鉴于铁道车辆焊接结构尚未建立可靠的缺口疲劳寿命曲线,根据当前转向架焊接接头疲劳试验所提供的数据进行了缺口疲劳分析。疲劳试验名义应力数据源自构架常用材料S355J2所生产的2种焊接接头试样,包括低缺口效应的对接接头和高缺口效应的十字角接头。采用经验公式法和有限元方法对焊接接头的焊趾焊根缺口应力集中系数进行了分析,联合疲劳试验下的名义应力数据建立了转向架焊接接头的缺口疲劳寿命曲线。通过与IIW标准推荐的缺口疲劳曲线FAT225相比较,该曲线具有相当的疲劳等级和更小的曲线斜度;同时从差异系数的角度证明了缺口应力法比名义应力法具有更小的分散性。     

腕臂应力分布与接触悬挂模态特性研究

腕臂系统是接触悬挂的主要承载者,关系到接触网静态作用下的稳定性,腕臂系统应力状况及应力突出位置成为重点关注对象,而接触悬挂模态特性关系到弓网动态运行稳定性.本文结合某既有线路接触网参数,对静力作用下腕臂系统所受应力及接触悬挂模态特性进行详细分析.结果表明:腕臂系统最大应力常出现于斜腕臂、平腕臂绝缘子安装末端或斜腕臂与平...     

基于线路实测载荷谱的转向架部件振动疲劳分析

为分析轨道交通车辆转向架零部件疲劳断裂的原因,基于某地铁车辆线路试验数据,以转向架实测谱为输入激励,使用频域疲劳分析方法对部件进行振动疲劳寿命分析,同时也采用实测应力进行寿命分析,并与频域疲劳分析方法做对比。其中,分析了正常与异常载荷谱对部件疲劳的影响,探讨转向架零部件结构疲劳失效原因,分析结果可供相关设计与优化参考。     

基于模态贡献量的转向架接地轴端异常振动分析

以某型列车转向架为例,基于模态相关性原理,采用有限元计算和试验相结合的方法,建立了接地轴端的有限元模型,分析转向架接地轴端异常振动问题。通过对轴端关键部件进行模态分析和模态贡献量分析,得到了引起接地轴端异常振动的主要模态。分析结果表明,轴箱转臂在垂向的弯曲振型对振动的影响最为明显。提出了相应的振动控制措施,可为今后解决车辆局部振动问题提供参考。     

基于热点应力法的转向架构架疲劳寿命工程评定方法

建立某机车转向架构架有限元计算模型,应用热点应力法分析焊接结构的疲劳强度,采用最为可能发生疲劳破坏部位处的应力幅值作为疲劳评定依据。用热点应力分析方法评定焊接构架疲劳强度,不必考虑实际焊缝形状,裂纹及缺口等焊接引起的应力集中现象,弥补了有限元建模焊缝的简化处理对焊缝疲劳强度评定精度的影响。     

地铁车辆转向架天线梁模态与疲劳寿命分析

国内某地铁车辆转向架的ATP天线梁频繁出现断裂,为探寻天线梁断裂的原因,对其进行现场试验分析。依据实测的天线梁约束模态及有限元软件计算的整备状态下模态结果,分析天线梁实测动应力频谱的主频及振型,并利用IIW-1823《焊接接头与部件的疲劳设计标准》计算天线梁上测点的等效应力范围和疲劳寿命。结果表明,天线梁的1阶垂弯、1阶横弯及与构架八字变形的耦合振型(75 Hz)均对天线梁的疲劳寿命造成较大的影响;在随机振动疲劳分析下,天线梁上大部分测点的等效应力都已经超过焊缝的疲劳极限80 MPa,尤其是位于天线梁横梁中部支座上的T4测点,等效应力为214.4 MPa,已经极大地超过焊缝的疲劳极限,而且疲劳寿命也远远达不到设计要求。     

货车转向架的双线性悬挂

介绍了俄罗斯和乌克兰铁路25 t轴重货车转向架采用的双线性悬挂,以及为防止不良响应所采取的措施.     

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...     

转向架悬挂系统螺旋压缩钢弹簧关键参数设计探讨

文章结合机车车辆设计的实例,对其一、二系悬挂系统中的螺旋压缩钢弹簧设计过程中几个关键参数的选择和设计方法进行了探讨。     

基于统计推断的转向架构架疲劳可靠性研究

介绍了一种基于统计推断进行结构疲劳可靠性评估的方法。以某型高速列车动车转向架构架为例,采用该方法得到了构架的扩展应力谱,分析了其疲劳寿命。     

高速客车转向架模态分析研究

对２５０ｋｍ／ｈ高速客车转向架构架进行了有限元模态分析计算和脉冲激励试验模态分析，对该构架的实际承载状态进行了动态特性。通过计算机屏幕上的动画振型分析，可找出容易发生疲劳破坏的地方，也可得到构架的静态特性指标，为今后的结构参数优化和疲劳强度分析提供了依据。     

悬挂式单轨交通系统车辆强度与振动模态分析

基于有限元理论,对某型悬挂式单轨交通车辆车体进行了仿真计算,按照相关标准的要求,结合车辆的实际运行特点,选取了车体纵向压缩、纵向拉伸、单端坠落、两端坠落和架车5个主要静强度工况,以及车体铝合金结构和整备状态的车体结构进行了模态分析计算。研究结果表明:各个主要静强度工况下车体的最大应力均满足要求,并且安全系数都在1. 15之上;两种状态下的车体一阶垂弯振动频率及一阶扭转振动频率均大于10 Hz。另外,悬挂式单轨交通系统车辆作为一种特殊的轨道运载车辆,应特别考虑其防坠落装置的安全性。     

基于运用载荷应力频度分布评估转向架构架焊缝疲劳寿命的方法

针对转向架构架焊缝边缘部位,运用以往有损伤实例的车辆的运行试验,获得实际作用应力频度分布.同时,采用新假定的S-N曲线及传统的疲劳设计曲线,进行了上述部位的强度及寿命评价,指出这种方法能获得较稳定的寿命评价结果.     

转向架构架焊缝疲劳寿命评估的等效热点应力法

等效热点应力法是焊接结构疲劳可靠性分析的一种新算法,已经在小试件上获得了成功应用,在轨道车辆转向架构架这种大型焊接结构上还未见应用,文中将该算法应用于高速转向架构架上。通过建立某高速转向架构架的精细有限元模型,采用等效热点应力法计算转向架构架上若干关键焊缝的节点应力以及疲劳寿命,并与厚度方向积分热点应力法作比较。等效热点应力法具有计算简单,计算结果准确,效率高的特点,能够很好的应用于转向架构架这种大型焊接结构的疲劳寿命评估和结构设计。     

基于载荷谱提升转向架构架疲劳可靠性研究

铁路客车转向架构架在服役过程中,首先在横侧梁连接区域发生疲劳裂纹。经多次局部补强,构架仍存在疲劳可靠性不足的状况。这一现象表明:真实运用载荷未能成为构架设计的输入条件,构架设计时所用抗疲劳设计规范中的载荷规定尚不能完全针对目前车辆的真实运用环境,有必要开展实际运用环境下的构架载荷研究,从而提升构架的疲劳可靠性,确保运用安全。构建高精度测力构架,建立构架载荷系与疲劳控制部位的损伤传递关系;将测力构架换装到实际运用车辆,在裂纹发生比例高的线路多次往返跟踪测试,获得构架载荷系-时间历程与构架疲劳控制部位的动应力;建立用于提升构架疲劳可靠性的载荷谱;通过系统施加补强结构和持续优化补强结构细部形式分析载荷谱作用下的构架疲劳控制区域应力,完成构架优化改进。线路验证测试结果表明,构架疲劳可靠性得到系统性提升。