分体式司机室钢结构设计

文章从采用复合材料和轻量化金属的角度对分体式司机室钢结构进行设计,并通过有限元计算和粘接计算验证结构强度。该设计减轻了司机室的重量,提高了司机室的整体美观性,为后续车辆设计提供了经验积累。     

有限元分析在头罩粘接强度校核中的应用

通过对头罩粘接接头建立有限元仿真模型,分析了静态载荷、动态载荷、温差导致的热载荷、疲劳载荷四种工况下胶层产生的应力和应变,结合胶黏剂本身的特性,对粘接接头的安全性能进行评估,对轨道交通车辆部件粘接接头安全设计具有重要意义。     

粘接在轨道交通车辆上的应用进展

文章主要介绍了粘接在轨道交通车辆上的应用,包括粘接的基本定义、胶黏剂的分类及DIN 6701粘接标准体系,并分析了实际生产中胶黏剂的选用、粘接结构的设计及粘接施工工艺.最后总结了粘接在轨道交通行业上的优势及局限性,对粘接未来的发展方向做出了展望.     

城轨车辆结构服役寿命评估体系研究

目前国内已有多个城市运营的城轨车辆到达设计半寿命期或第二次大修期，甚至部分批次列车已接近30年设计寿命，相关运营公司对处于寿命中后期的车辆能否安全运营、能否延寿及如何延寿等问题格外关注，因此，开展系统性、综合性的城轨车辆结构服役寿命评估体系研究势在必行。通过对国内主要城轨运营公司需求调研，以及对国内外轨道车辆寿命评估技术研究，结合无损检测、理化分析、有限元分析、台架试验、线路试验、疲劳强度及断裂力学等学科，以及北京、广州、上海、天津等多个城轨车辆服役寿命评估项目工程经验，形成了全面、系统的城轨车辆结构服役寿命评估体系框架及流程，为后续开展城轨车辆结构服役寿命评估提供了借鉴和指导，并为形成科学完整的城轨车辆结构服役寿命评估标准奠定了基础。     

中速磁浮车辆设备连接箱结构设计

为满足中速磁浮车辆高度模块化和集成化的设计要求,文章提出了车辆底架设备连接箱结构及轻量化设计方案,并从可维护性的角度对结构进行优化设计。对设备连接箱结构进行有限元仿真计算,结果显示:设备连接箱静强度计算获得的最大应力为327.6 MPa,疲劳强度最大材料利用度为0.256,满足相应的静强度和疲劳标准。     

一种轨道工程车转向架构架强度及模态分析

构架强度对轨道工程车辆的安全性、牵引力及运行品质有重要影响。采用ANSYS Workbench有限元仿真软件,在超常载荷、模拟运营与模拟特殊运营载荷工况下,对一种轨道工程车转向架构架进行静强度、疲劳强度评估计算与模态分析。计算结果表明,构架静强度、疲劳强度及模态满足TB/T2368—2005《动力转向架构架强度试验方法》和TB/T 1335—1996《铁道车辆强度设计及试验鉴定规范》要求。     

120km／h速度级A型地铁车辆转向架的研制

文章介绍了适用于最高运营速度为120km／h的A型地铁车辆ZMC120型转向架的技术参数、基本结构,总结了其结构设计特点,除对整车进行了动力学性能计算外,对主要结构件如构架、一系弹簧、轴箱体、车轮、车轴、牵引装置等部件进行了强度计算,对转向架总成及相关部件进行了型式试验,各项计算和试验结果均满足标准要求,其合理的设计为城轨车辆及动车组转向架的开发提供了较好的借鉴。     

轨道客车低模量胶粘接尺寸域的研究

文章介绍了一种基于冯米塞斯等效应变理论确定低模量胶黏剂粘接尺寸域的方法,该方法简便、易懂,不需借助有限元分析,仅通过理论计算即可求解出接头最小尺寸.以出口美国的双层客车地板粘接方案为例,通过理论计算和试验验证,证明了该方法的优越性和有效性.     

碳纤维复合材料机车走廊门轻量化设计与研究

文章主要介绍通过采用碳纤维复合材料实现机车走廊门的轻量化设计,简要说明碳纤维复合材料特点,对碳纤维复合材料机车走廊门的结构进行分析,并通过粘接接头计算、强度计算和相关试验验证碳纤维复合材料机车走廊门的可行性。     

城轨车辆地板布粘接结构与工艺

文章介绍了城轨车辆常见的地板布粘接结构与粘接工艺,为保证粘接质量,降低成本,通过试验验证了部分粘接工艺参数。     

高速动车组砂箱连接螺栓的强度评估

文章通过有限元方法模拟仿真高速动车组砂箱及其与车辆的连接，并根据车辆运行工况得出螺栓的各种连接载荷．再根据VDI2230标准对连接螺栓进行强度评估，以验证设计的合理性和可靠性。     

闭口型材磁浮车辆车体的结构优化

在磁浮车辆设计的过程中,其结构设计是安全运营的基本保障。在CAE(计算机辅助工程)技术迅速发展的时代,通过有限元软件进行相关的分析与计算,无疑是进行磁浮车辆车体结构优化设计的一种快速有效的办法。对闭口型材车体进行了有限元建模,并根据真实受力情况设计了强度计算的工况,然后在Ansys软件中对其进行静强度计算,依据计算结果改进了出现过大应力的部位结构,最后验证了优化后的车体结构能够满足强度要求。     

地铁车辆司机室骨架结构准静态 分析与试验验证

以某型地铁车辆为研究对象,对其司机室骨架结构进行设计与评估验证。根据评估标准,提出骨架结构的设计思路,并基于有限元仿真计算,对3种设计方案进行比选;对整车样车结构进行准静态压缩工况的试验,分别测试压溃力和防撞柱各高度的位移值,通过对试验数据的分析并与评估准则的条件进行对比,发现该设计方案能够满足所有的设计要求;最后,对试验工况进行有限元模拟,并对试验数据和数值计算结果进行对比分析,结果具有很好的一致性,可以作为后续研究的基础模型。     

CRH3动车组铝合金车体强度设计技术研究

以CRH3动车组铝合金车体结构为研究对象,对其进行了力学承载特性分析,依据EN 12663标准和 《200km/h及以上速度级铁道车辆强度设计及试验鉴定暂行规定》,对车体强度和刚度进行了有限元计算分析,并结合静强度试验结果对车体承载特性进行了验证,为系统掌握高速动车组铝合金车体设计技术提供了理论依据.     

考虑疲劳损伤约束的车辆焊接结构轻量化设计

针对车辆焊接结构轻量化与疲劳寿命问题,提出考虑焊缝疲劳损伤约束的轻量化设计方法.采用国际焊接学会(IIW)的焊接接头与部件的疲劳设计评估标准,基于迈纳尔损伤累积理论,预测焊缝的疲劳累积损伤;以结构质量最小为目标,在应力、位移等常规约束基础上,加入焊缝疲劳累积损伤约束,建立了车辆焊接结构的轻量化模型.研究基于有限元分析的结构轻量化优化设计策略,采用试验设计方法对设计空间合理抽样,以样本数据建立近似响应模型,采用数值优化算法寻优,提高复杂工程问题优化计算的效率.利用该方法对某焊接构架进行了考虑焊缝疲劳损伤约束的轻量化设计,采用均匀设计法对14个设计变量进行50次试验,以样本数据及响应值建立径向基神经网络近似模型,采用序列二次规划算法进行优化设计,质量减轻12.5%.对实例的计算证明该方法的可行性与实用性.     

可悬挂双人座椅的侧墙设计及有限元分析

文章在分析现有地铁车辆侧墙结构的基础上,对下部侧墙结构进行优化设计,并采用Hypermesh、Ansys等软件进行有限元分析验证,设计出一种适用于双人座椅悬挂的新侧墙结构。计算结果表明,优化后的侧墙结构符合车体设计相关标准,在相同工况下,较原结构有更好的强度和刚度。     

基于BS 7608标准及利用结构对称性对转向架构架疲劳试验的强度评估

依据UIC 515-4标准规定的转向架构架疲劳试验载荷,用雨流计数法进行载荷等级划分,并将结构对称性原理与弹性力学叠加原理用于有限元计算,得到构架每级载荷作用下的应力分布,考虑到焊接结构的特殊性,以英国焊接协会BS 7608标准中疲劳设计规范提供的焊接接头S-N曲线为依据,利用Palmgren-Miner累计损伤法则,完成了对某型地铁列车转向架构架进行了强度评估。累计损伤比表明,构架满足疲劳强度设计要求。同时,计算过程表明,将结构对称性用于有限元计算,可以大大的减少工程计算时间。     

基于主S-N曲线方法的冷却单元支架随机振动疲劳分析

IEC 61373标准规定轨道车辆安装设备应当进行模拟长寿命随机振动条件的疲劳评估。为了克服名义应力方法在确定接头疲劳等级时具有较强的人为随意性的缺点，文章首次将主S-N曲线与Steinberg三区间法相结合，对时速350 km标准动车组牵引变流器冷却单元支架结构的关键焊接接头进行了随机振动疲劳数值分析。计算结果表明，冷却单元支架的最大疲劳损伤为0.863,位于立柱与小横梁之间的焊接接头，疲劳强度满足要求。通过分析多条典型焊缝发现，焊缝疲劳损伤主要由单一方向的振动工况主导，并且低频模态的贡献较大。文章提出的评估流程充分利用了上述2种方法的优点，可以对焊接接头进行可靠的疲劳评估，可为结构设计方案的确认提供理论依据。     

基于VDI2230标准的大曲囊式空气弹簧螺栓强度分析

空气弹簧是轨道车辆重要的二系悬挂部件,大曲囊式空气弹簧在高速动车组、城轨地铁取得了越来越广泛的运用。为了保证气密性,气囊通过上盖板和扣环的螺栓连接来实现。因此螺栓的安全设计和校核是空气弹簧设计的关键部分。采用有限元的方法对空气弹簧密封需要的螺栓力进行了计算,然后根据空气弹簧运营工况,采用VDI 2230-2003标准对螺栓进行强度评估。对大曲囊式空气弹簧螺栓的选用与校核具有实际指导意义。     

新型城轨受电弓结构强度仿真分析

针对城轨车辆受电弓强度要求高、易产生强度破坏等问题,文章以某型号单臂双滑板城轨受电弓为研究对象,绘制了受电弓结构简图,分析了其结构特性,建立了详细的三维模型。建立了受电弓离散有限元仿真模型,对其特定工况下的结构静强度、结构固有特性进行了仿真求解与分析,并基于Goodman疲劳极限图对主要评价点的疲劳特性进行了分析评价,得出了结论及优化方案,为后续受电弓结构优化研究提供了理论依据。