25T型铁路客车风缸吊座结构优化研究

本文对现有25T型铁路客车制动系统风缸吊座进行结构受力分析，并在此基础上对吊座结构优化，通过应力分析验证优化方案的可行性。     

提速客车转向架安全吊座疲劳失效机理与改进方法

分析了提速客车转向架安全吊座孔附近产生的疲劳裂纹特征, 提出共振现象造成的结构振动疲劳是该部位产生裂纹最主要原因的假设; 通过有限元仿真得到安全吊杆的前110阶模态振型, 分析了各阶模态频率; 进行线路实测加速度与动应力试验, 得到等效应力、加速度及其主频, 并与有限元仿真结果进行对比分析; 在掌握了安全吊座失效机理的基础上, 通过结构改进与调整连接方式优化安全吊杆结构及其固定方式; 对新结构进行线路实测试验, 并对其安全性与经济性进行评估。研究结果表明: 受普通客车运行线路条件影响, 安全吊杆振动频率(加速度主频为91.78 Hz, 动应力主频为91.00Hz) 与有限元计算的第4阶模态频率(95.79Hz) 相近而产生共振; 安全吊杆的纵向加速度功率谱密度远大于其横向值与垂向值, 这与列车的运行方向相吻合, 因此, 振动疲劳使得安全吊座孔边产生裂纹; 在螺栓孔两侧增加5mm厚垫片, 并且将安全吊杆由钢板折弯结构更改为钢丝绳柔性结构能够最大程度降低螺栓孔处等效应力幅值, 减少疲劳损伤累积; 改进后的安全吊杆满足1 200万公里的使用要求, 取得较好的经济效果。      

浙江某特大桥主墩双壁钢吊箱围堰设计优化

浙江某公路特大桥主墩双壁钢吊箱围堰在设计时,经过技术经济比较分析,针对钢吊箱围堰的底板及悬吊系统进行设计优化,将最初的钢底板方案优化为现浇钢筋混凝土底板,并在围堰内增加钢筋混凝土隔梁,将下部悬吊系统从围堰外转换至围堰内方案,经实践证明减轻了施工难度,节约了施工成本,在吊箱围堰的结构形式方面做出了有益的尝试。     

基于拓扑优化的抗蛇形减振器安装座的抗疲劳设计

利用拓扑优化与子模型技术相结合的方法,研究动车组车体的抗蛇形减振器安装座的疲劳问题.归纳总结出在整车有限元分析基础上开展动车组车体部件抗疲劳设计的技术流程;基于变密度法建立某城际动车组车体的抗蛇形减振器安装座的拓扑优化模型,并在静态载荷作用下对其开展结构优化设计;将安装座的优化结构工程化,利用整车有限元分析结果,建立基于子模型技术的、考虑部件与车体传力关系的安装座接触有限元模型,并在疲劳载荷作用下对其进行疲劳分析.结果表明:新抗蛇形减振器安装座满足疲劳设计要求,寿命次数大于107.     

等效结构应力法在铁路车辆焊接结构中的应用

分析了罐式集装箱在运用过程中箱体框架的焊缝上产生疲劳裂纹的原因,并对焊缝裂纹处采取了局部补强方案,对原方案和补强方案采用等效结构应力法,对焊缝的疲劳寿命进行预测.结果表明补强后的方案使结构应力下降较大,进而增强结构的抗疲劳能力.     

基于非线性接触算法的设备连接强度及随机振动分析

以某列车底架上一牵引设备为例,将螺栓以六面体单元进行离散并施加一定的预紧力,在5个冲击载荷工况下以接触非线性方法对设备安装座及螺栓强度进行精确校核计算,并对结构进行优化,确认最终结构.基于此对结构进行随机振动疲劳分析,考察结构分别在纵向、横向、垂三个方向总共15 h随机激振载荷下结构的疲劳总损伤.结果显示:各结构件母材和焊缝总损伤均小于1,满足随机振动疲劳的要求.     

地铁车冲击座的拓扑优化

依据某B型不锈钢地铁车冲击座静强度分析结果,以冲击座为研究对象,利用Opti Struct软件对两种工况下的冲击座结构进行拓扑优化.依据拓扑优化结果,同时考虑制造加工工艺及装配等因素,提出了两种冲击座改进方案.对比分析两种改进方案,确定了最优方案.最终结果表明:与冲击座原结构比较,最优方案的冲击座结构应力分布均匀,质量减少了33.0%,取得了良好的轻量化效果.为今后地铁车冲击座的设计和改进提供了有价值的参考.     

海工吊底座及相关加强结构的有限元分析

文章基于有限元建模软件FEMAP和后处理分析软件NASTRAN,对圆筒型钻井平台的海工吊底座及相关结构进行了分析建模,并按照8个工况对模型进行了加载,对其屈服强度、屈曲强度进行了校核,并进行了疲劳评估,具有一定的参考价值。     

焊接构架闸瓦托吊座与制动杠杆支座强度分析

通过对焊接构架闸瓦托吊座和制动杠杆支座进行受力分析,确定了两者载荷工况,并对其进行了有限元分析,确定出闸瓦托吊座和制动杠杆支座上的应力分布.在此基础上,进行了静强度和疲劳强度校核.研究结果表明,焊接构架闸瓦托吊座和制动杠杆支座静强度满足TB/T 1335-1966的规定,疲劳强度满足AAR-M213-8V的要求.     

基于有限元修正的斜拉桥健康监测 传感器优化布置研究

以某座斜拉桥为工程背景,首先介绍了基于结构动力特性的传感器优化布置方法,并采用序列法通过多模态的组合对测点进行了优化,在此基础上结合桥梁结构特点和监控需求,提出了优化的传感器布置方案。其次,建立该桥的三维有限元修正模型,获取该桥的动力特性。再次,以振型参与质量系数和MAC矩阵标准为理论基础,对各组合下的模态向量矩阵进行优化布点处理,对桥梁健康监测传感器布点方案进行了研究。最后结合该桥的实际情况,提出传感器优化布置方案。     

基于Abaqus和Femfat的摇臂轴座仿真分析与结构改进

针对某3.5 L国VI柴油发动机摇臂轴座滑移超标和强度不足的问题,提出了将分体式摇臂轴座改为整体式和增大过渡圆角等结构的改进措施。应用Abaqus和Femfat软件对改进后的摇臂轴座进行滑移分析和疲劳计算,结果表明:改进后的摇臂轴座最小滑移量为6μm,最小疲劳安全系数为1.56,均满足相对滑移量和强度要求。     

空腹式石拱桥不对称拆除施工优化分析

以一座石拱桥拆除施工为例,详细介绍了石拱桥结构的受力特点,分析了空腹式石拱桥不同拆除方案对结构受力状态的影响,并对该桥的拆除施工顺序进行了优化分析,可为今后类似工程的拆除施工和加固设计提供参考。     

高速转向架焊接构架性能仿真建模方法

转向架性能直接决定高速动车组运行的安全性、平稳性和可靠性.依据相关标准,总结动车焊接构架的结构与承载特点;借助分析构架和部件的变形规律,得出动车焊接构架性能分析模型中位移约束以及主结构和安装座的承载施加方法.通过研究分析构架的齿轮箱吊座与电机吊座的局部变形,建议当考核齿轮箱吊座与电机吊座的强度时,应将齿轮箱联接结构和电机壳体结构的有限元模型纳入到动车构架性能分析模型中.     

跨海大桥钢吊箱围堰设计与施工

针对一座跨海大桥的承台施工,基于地质条件和海洋环境,设计了带有钢筋混凝土底板的钢吊箱围堰,而且钢吊箱的箱壁和钢筋混凝土底板分别加工制作。针对不同的工况,对钢吊箱的箱壁和预制底板以及封底混凝土进行了设计和计算,计算结果均满足要求。针对分体式钢吊箱围堰,制定了切实可行的施工方案,并且通过安装细节的设计,确保方案可行。该钢吊箱围堰富有创意的设计和安全施工取得了良好的经济效益,可以为类似海上桥梁承台围堰的设计和施工提供有益的参考。     

高速动车组制动风缸吊装结构振动特性分析

为了解制动风缸吊装结构的振动特性,应用有限元分析软件ANSYS对两种吊装结构的风缸单元进行模态分析和瞬时振动加速度下的结构响应分析,获得了吊装结构的各阶固有频率和振型以及不同载荷工况下吊装结构的应力分布.仿真结果表明,方案一吊装结构的横向承载能力比纵向、垂向承载能力弱,横向刚度相对较低;吊装结构的最大应力出现在吊座与吊带的连接处,该位置结构强度相对较弱;方案二吊装结构的各阶固有频率和刚度均有所提高且最大应力幅值大幅降低.对比分析表明,方案二吊装结构的振动特性优于方案一.     

液压疲劳试验机连杆的优化设计

针对液压疲劳试验机中连杆质量过大所造成的各种弊端,首先通过动力仿真确定了连杆所受的极限载荷,然后采用有限元分析软件对连杆进行了拓扑优化,确定了连杆结构改进的初始方案,再对连杆进行尺寸优化,从而确定了连杆结构改进中的关键尺寸参数.最后对连杆进行了强度校核,结果表明:所优化的连杆强度满足相关要求.     

客运专线隧道内接触网基础预留锚栓组方案探讨

阐述了客运专线隧道内采用预埋锚栓组方案将接触网吊柱固定于隧道壁的可实施性.此种方法的力学性能及经济性能均介于后植入化学锚栓及预埋轨槽方式之间.从接触网吊柱柱底荷载计算、锚栓组承载能力、锚栓组对混凝土锥体破坏区域影响及施工措施等方面进行论证.对3种隧道内接触网基础预留锚固形式即预埋轨槽、后植入化学锚栓、锚栓组方式进行简要比较.得出若能对隧道施工工艺进行优化,预埋锚栓组将比预埋轨槽、后植入化学锚栓这两种方法经济性能更高、结构安全可靠,可作为今后高速电气化铁路隧道内优先考虑的一种预留锚固方法.     

基于参数敏度分析的轮毂轴承寿命多目标优化

为提高某型第三代轮毂轴承受载疲劳寿命,以额定动载荷和额定静载荷作为响应指标,采用正交试验设计对轮毂轴承结构参数进行灵敏度分析,以轮毂轴承滚珠数量、滚珠直径、节圆直径及内外沟曲率半径等主要影响因素作为设计变量,建立轮毂轴承疲劳寿命多目标优化数学模型。分别采用非劣排序遗传算法(NSGA-II)、多岛遗传算法(MIGA)和最优化粒子群优化算法(MOPSO)进行优化求解,得到了轮毂轴承最优结构设计参数,采用有限元仿真分析方法对优化前后的旋压铆合装配成形轮毂轴承疲劳寿命进行对比验证。结果表明：上述优化策略实现了由2个目标函数主导的轮毂轴承整体性能提升,改善了轮毂轴承各组件的应力集中情况,提高了轮毂轴承的疲劳寿命,优化后结构最大应力较初始设计降低了约5.1%,寿命较初始设计结构增加了约3.8%,表明轮毂轴承的疲劳寿命多目标优化设计是有效的。     

空腹式石拱桥拱上填料拆除施工方案分析

以一座石拱桥拱上填料拆除施工为例,详细介绍了空腹式石拱桥的受力特点,分析了拱上建筑不同拆除方案对结构受力状态的影响,并对该桥拱上填料的拆除施工顺序进行了优化分析,可为今后类似工程的拆除施工和加固设计提供参考。     

发动机缸体冷却水套的CFD分析与优化设计

应用FLUENT软件,对一款四缸汽油发动机缸体冷却水套的流场进行了数值模拟．通过对模拟结果进行分析,发现该款发动机缸体冷却水套设计存在一些不足之处,由此提出了一套发动机缸体冷却水套的结构优化方案,并对该优化方案进行了数值模拟．模拟结果表明,优化后缸体的冷却效果有所改善．可为指导该款发动机缸体冷却水套的结构优化设计及实验研究提供一定的参考依据．