曲线上转向架处于最大偏斜位置时的构架力

论述了转向架在曲线上处于最大偏斜位的三个特征条件：证明了曲线上处于最大偏斜位的转向架，不一定使后轮轴构架力指出曲线圆内，因而传统算法的计算结果不可靠；分析了转向架在曲线上进入非正常最大偏斜位置的原因，并对传统算法提出了改进建议。     

主副构架铰接的主动径向转向架曲线通过性能研究

开发了一种主副构架弹性铰接的新型城市轨道交通车辆转向架,其轮对定位采用不对称悬挂,主构架上轮对纵向定位刚度小,副构架上轮对纵向定位刚度大。此新型转向架具有主动径向功能:转向架正向通过曲线时,作动器动作使得副构架相对主构架产生弯折角,并带动其轮对处于径向位置,提高了曲线通过性能;转向架反向通过曲线时,利用主构架轮对自身的导向特性实现曲线通过。此种转向架的曲线通过性能大大提高,并同时兼顾了其直线运行稳定性。     

全旁承承载货车旁承失效对动力学性能影响研究

为模拟三轴构架式转向架货车不同位置旁承失效后的运行性能,基于平面多点支撑力学理论,利用SIMPACK软件建立了全旁承承载三轴构架式转向架货车整车动力学模型,研究了不同位置旁承故障模式下货车的动力学响应。结果表明,最前端和最后端旁承失效将严重降低重车的蛇行运动稳定性;一位转向架的前端旁承失效将引起空车脱轨系数和轮重减载率增大;各旁承失效均会引起重车脱轨系数和轮重减载率增加,影响车辆曲线通过安全性。     

直接驱动转向架构架形式对车辆动力学性能影响分析

采用多体动力学分析软件SIMPACK分别建立了直接驱动转向架铰接构架和焊接构架的车辆系统动力学模型,通过在直线和曲线上的仿真计算,分析了一系悬挂垂向刚度KZ和一系垂向阻尼系数DZ对2种方案动力学性能的影响。研究表明:当KZ或者DZ较大时(本模型中KZ大于1.8MN/m,DZ大于50kN.s/m),铰接构架转向架的轮轨间垂向动态相互作用要明显小于焊接构架转向架,且铰接构架转向架在小曲线通过时的防脱轨安全性要高于焊接构架转向架。     

货车转向架的抗菱,抗剪与抗弯刚度

从简化的二轴转向架轮对间抗弯、抗剪刚度的概念出发，阐述了它们对车辆直线蛇行稳定性与曲线通过性能的影响，讨论了构架式，准构架式和三大件式转向架的抗弯、抗剪刚度与一系悬挂和抗菱刚度的关系，澄清了货车转向架抗菱刚度的定义，并给出了三大件式转向架抗菱刚度的计算方法。     

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。     

构架弹性振动对疲劳寿命影响研究

近年来国内地铁车辆转向架构架多次发生弹性振动问题,弹性振动对构架疲劳寿命的影响已引起高度关注。现对国内某型地铁车辆转向架构架动应力进行测试并对数据进行时域和频域分析,得到了构架上发生弹性振动测点的动应力特点;在建立构架有限元模型的基础上,计算了构架自由振动频率,结果表明构架实际线路运用中弹性振动频率与其某阶固有频率一致;对测试数据采用去除振动主频率的方法,得到去除弹性振动后测点的动应力时间历程及分布特性,结合雨流计数法、S-N曲线并应用Miner线性疲劳累计损伤理论,得到发生弹性振动和去除弹性振动情况下构架上不同部位测点的等效应力幅值及疲劳寿命,进而获得构架弹性振动对疲劳寿命影响特性。研究结果表明,发生弹性振动后,构架局部位置疲劳寿命将大幅下降,可降至原设计寿命的1/3。     

电力机车转向架构架的疲劳可靠性设计方法

以高速电力机车转向架构架为对象，研究了概率疲劳设计与耐久性设计这两种疲劳可靠性设计方法在高速电力机车转向架构架上的适用性与可行性。首先应用有限元软件计算了构架的应力场，确定了关键细节。其次，在试验的基础上求得构架焊缝处的Ｐ－Ｓ－Ｎ曲线，应用这条曲线针对关键细节比较了几种疲劳可靠性设计与验算方法，对该构架的疲劳强度进行了校核，对其疲劳可靠性寿命进行了估算。最后，在实验的基础上，引入了初始疲劳质量的概     

高速动车转向架箱型梁和管型梁构架有限元对比分析

根据UIC 615—4和EN 13749—2011等相关强度标准,采用有限元分析软件,分别对高速动车转向架的箱型梁构架和管型梁构架在超常工况、特殊超常工况、模拟运营工况下进行静强度计算,并对两种构架在相同工况下的最大应力、应力集中位置等进行比较。结果表明,在相同工况下,箱型梁构架的最大应力比管型梁小,且避免了在管型梁和纵向梁连接过渡区、侧架和管型梁连接过渡区等处产生应力集中的问题。建议我国高速动车转向架构架采用箱型梁设计。     

曲线几何参数对货车转向架曲线通过性能的影响

利用SIMPACK仿真软件建立副构架径向转向架和交叉支撑转向架的动力学模型，并对其动力学性能进行仿真计算，分析比较曲线半径、超高等曲线几何参数对2种转向架曲线通过性能的影响。结果表明：曲线半径和欠超高对径向转向架和交叉支撑转向架的脱轨系数、轮重减载率影响比较接近；曲线半径在400-1200m范围内，自导向径向转向架能有效提高通过性能，明显降低轮对冲角，减缓轮轨磨耗；欠超高对2种转向架轮对冲角的影响近似成线性关系，且其影响程度仅和转向架本身属性相关，与曲线半径无关。指出采用磨耗功率评价欠超高对曲线轮轨磨耗的影响更为合理，因为不仅能反映出磨耗与欠超高的关系，还能反映出曲线外轨超高设置不同时轮轨磨耗的变化特点，这与工程实际中减小外轨超高、设置欠超高有利于降低轮轨磨耗是一致的。     

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。     

某轨道工程车转向架构架疲劳强度分析

以某轨道工程车转向架构架为试验对象,根据TB/T 3549.1—2019 《机车车辆强度设计及试验鉴定规范转向架第1部分:转向架构架》,使用ANSYS有限元软件计算静强度,利用Goodman曲线分析疲劳强度;根据转向架构架设计工装,搭建试验平台,采用实验室多通道协调加载系统开展转向架构架加速寿命试验。结果表明:转向架构架的静强度和疲劳强度满足TB/T 3549.1—2019的要求,构架的疲劳寿命符合设计要求。     

考虑疲劳强度和减轻质量的转向架构架设计

用有限元法对各种载荷工况下的转向架构架进行了疲劳分析,利用人工神经网络和遗传算法最大程度地减轻了转向架构架的质量.     

内侧悬挂转向架构架强度评估方法

基于ANSYS软件建立了内侧悬挂拖车转向架构架有限元模型,根据国际铁路联盟标准UIC 515-4制定构架载荷工况进行分析计算,使用Goodman曲线评定其疲劳强度。分析结果表明,构架最大等效主应力为158.19 MPa,最小等效主应力为-97.80 MPa,构架结构的疲劳强度满足要求。     

某型地铁转向架异常振动试验研究

针对某型转向架在服役过程中出现异常振动,基于Miner累积损伤理论和等损伤原则,利用轮轨振动传递的时频特性开展试验研究。试验结果表明,该转向架构架的等效应力幅值中100 Hz以内的低频区段能量占比最大,其中部分位置在70 Hz附近的能量占比达18.78%～33.85%;结合轴承故障频率的理论计算、试验主频对比及拆解判定,振动主频70 Hz由轴承外环滚道上的缺陷故障产生;考虑到轴箱垂向振动存在与构架弹性模态相近的63 Hz主频,一定程度上加剧了转向架的振幅,而线路扣件的振动主频集中在350、430 Hz,对轮对轴箱系统的影响较大,对构架影响较小。该研究方法和结论对解决转向架局部振动等类似问题具有借鉴作用,为车辆的结构设计和运维管理提供一定的参考价值。     

新型高速客车构架的疲劳寿命数值仿真分析

文中采用了一种预测结构构件疲劳寿命的新方法－疲劳寿命数值分析方法。在计算机虚拟的现实环境下，以计算机辅助设计（CAD）有限元法（FEM）和多体系统动力学软件（MBSDS）为基础，对新型高速客车构架的疲劳寿命进行分析。用MBSDS计算作用在转向架构架上的随机动载荷，再用有限元法给出动载荷下转向架构架上详细的动应力分布。根据这些动应力，应用MSC／FATIGUE软件，分析预测构架的疲劳寿命。根据疲劳为数值仿分析的结果可知，新型高速客车构架有足够的疲劳强度，而根据放大载荷谱而得到疲劳寿命分布图。可直观的判断出转向架构架的疲劳寿命薄弱位置，可以快速比较新型转向架不同设计方案的疲劳性能的优劣，可以在设计阶段判断零部件的疲劳寿命薄弱位置，可以通过修改设计预先避免不合理的寿命分布。因此，疲劳数值仿真方法能够减少产品的试验样机数量，缩短开发周期，降低开发成本，提高市场竞争力。疲劳数值仿真方法必将在我国高速列车的研制和发展中起到越来越重要的作用。     

基于雨流计数法的转向架结构疲劳寿命评估

为验证轨道交通车辆转向架构架服役条件下的安全性,对转向架构架各工况下的工作状态进行仿真分析,得到转向架构架的薄弱点位,并以此为依据对转向架构架布置应力传感器测量构架各点位的实际疲劳应力。依据雨流计数法对转向架构架各测点的实测数据进行处理,得到转向架构架各测点的16级载荷应力谱,利用该载荷应力谱根据线性累积损伤理论对转向架构架的疲劳寿命进行寿命评估,可为同类车辆结构的疲劳寿命评估、设计优化和使用维护提供参考。     

地铁车辆新型永磁直驱转向架的设计和分析

介绍了一种结合新型驱动方式的永磁直驱转向架。该转向架采用抱轴安装式永磁直驱电机,具有高效、节能环保、噪声低、节约空间等特点,实现了小轴距。构架采用"交叉板式"柔性横梁,能提供较低的扭转刚度和合适的抗菱刚度,改变了传统转向架用一系、二系悬挂适应轨道扭曲的特点。该柔性构架的强度分析结果表明,柔性构架完全满足标准规定的要求。永磁直驱转向架与传统转向架的动力学性能对比分析表明,永磁直驱转向架的柔性构架能有效降低轮重减载率,并能保证车辆的蛇行稳定性,且其冲角、磨耗功指标要明显优于传统转向架,曲线半径越小优势越突出。     

机车自导向转向架对改善曲线轨道上粘着的作用

本文的基本目的是为普遍用于美国铁路的自导向转向架（即EMD的径向转向架和GE的可导向转向架）增加曲线粘着的效果提供一种定性分析，机车转向架的曲线高粘着性能实质上表现于两个方面，首先，允许车轴相对于转向架构架可充分偏转，由此，轮对相对于轨道保持小的冲角，其次，在车轴和力向架构架间提供足够大的纵向刚度，以适应高粘着。一种当量刚度分析用于证明本论文考虑的两种可导向转向架在为高粘着性能提供小冲角和大纵向刚度两方面远优于传统的三轴直向转要，本文的定性分析符合美国铁路自导向转向架粘着性能的实际经验。     

关于制定2TN型转向架构架寿命管理的建议

目前,我国采用构架式结构的货车转向架有转K3型和2TN型2种,其中2TN型转向架是在大秦线运用数量最多的转向架。现场使用情况表明,该型转向架构架本身出现了大量的疲劳裂纹,再加上提速、重载及长大编组等进一步加剧了疲劳裂纹的出现,危及行车安全。因此,有必要对构架制定合理的有