铁路简支箱梁梁端裂缝对受力性能影响研究

研究目的:预制箱梁在吊运过程中,由于各吊点受力不平衡,在梁端吊孔附近容易出现纵向裂缝。为检验梁端开裂受损后结构的静力性能,本文通过32 m简支箱梁的弯曲和扭转静载试验,对其抗弯刚度、抗裂性和抗扭刚度进行分析。研究结论:(1)试验箱梁在吊运过程中受到较大冲击作用,导致梁端出现多条纵向裂缝,但未引起梁体跨中区域开裂;(2)梁端受损箱梁的实际抗弯和抗扭刚度均大于设计刚度,抗裂性能满足规范要求;(3)梁体实际抗弯刚度偏大的主要原因是结构的实际弹性模量比设计计算值大;(4)单线荷载不控制双线箱梁截面的应力设计;(5)吊点附近裂缝未影响到梁体的整体受力性能;(6)梁端裂缝应进行封闭处理,保证结构的耐久性和安全性;(7)本研究结论可为铁路预制简支箱梁的施工及质量控制提供指导。     

铁路货车摇枕侧架疲劳寿命2种计算方式对比分析

铁路货车转向架摇枕、侧架对疲劳可靠性要求较高,而传统的疲劳寿命计算方式,存在计算效率低、评估点有限、人为干预多,以及专业性要求强等问题。为解决这些问题,提出基于工程一体化疲劳设计软件nCode的计算方式。从计算结果精准度、计算效率、计算结果呈现、专业性要求等4方面对比分析2种计算方式,并得出以下结论：2种计算方式的计算结果精确度相同,但基于工程一体化疲劳设计软件nCode的计算方式可以呈现所有节点的疲劳寿命计算结果,计算效率提高了700多倍;仿真工作由一般的专业设计师就可以完成。     

碳纤维构架的强度试验方法及评价方法研究

转向架构架作为列车的主要承载部件,在服役过程中承受复杂载荷的作用。为评估碳纤维构架的强度特性,通过台架试验和线路试验的方法对碳纤维构架强度进行了测量评估。首先基于EN 13749标准设立了碳纤维构架的载荷工况,并进行了静强度试验。试验表明碳纤维构架应变最大处位于构架的横侧梁连接处附近,应变最大值为-17 560με,该测点对菱形载荷较为敏感。碳纤维构架在静强度工况下所有应变测点均处于弹性区间,未发生塑性变形。其次,开展线路试验测量传统钢制构架与碳纤维构架在服役条件下动应力,对采集到的动应力数据处理得到相应测点的等效应力幅。钢制构架与碳纤维构架关键点的等效应力幅对比结果表明碳纤维构架的整体应力水平高于钢制构架。根据德国劳氏船级社规定的碳纤维材料疲劳强度计算方法,得到碳纤维构架的许用应力幅。碳纤维构架各测点的等效应力幅均小于许用应力幅,满足设计要求。     

冷再生路面结构分析

为研究路面冷再生材料性能对路面结构的影响,选择真实路面结构和温度测试结果为依据,并拟定路面材料的模量等参数,建立模型.通过Bisar分析,得到结论,对于含有半刚性基层的沥青路面,夏季高温工况一般不会成为不利状态;但对不含半刚性基层的再生道路,夏季高温可能会成为不利状态,需进一步分析.     

预防非工作边表面裂纹的直尖轨倒圆弧半径取值研究

针对高速道岔直尖轨非工作边表面出现纵向裂纹的问题,通过建立车辆道岔多体动力学模型和三维弹塑性轮轨接触有限元模型,分析倒圆弧半径对直尖轨等效应力及其作用位置的影响。结果表明:尖轨顶宽30mm到顶宽40mm断面间易发生非工作边表面裂纹,其中顶宽35mm断面的受力状态最为不利;倒圆弧半径取值越大,对尖轨降低值的影响越大,为降低对车辆轨道动力性能的影响,在相同条件下,应尽可能选择较小半径的倒圆弧;直尖轨倒圆弧能够有效降低内部的等效应力,并能增大应力作用位置到非工作边的距离;综合考虑直尖轨降低值和受力状态,倒圆弧半径取3mm时优于其他半径取值。     

双壳型船体结构稳态温度场和温度应力

用简化解析方法和有限元数值方法,分析了双壳型船体货舱区域在运载高温液货时的稳态温度场;根据船体结构的温度分布,用有限元法计算了其温度应力,同时与货物压力、海水静动压力、总纵弯矩等载荷作用下的结构应力做了比较。研究结果表明：在货舱结构温度场分析中用简化分析方法和有限元数值方法所得的计算结果相当一致;高温液货大幅度增加船体结构的纵向应力和横向应力,同时加剧结构不连续处的应力集中;槽型舱壁可以有效地释放     

鱼雷转缸式斜盘发动机有限元分析

基于Ansys/Mechanical建立转缸式斜盘发动机的有限元模型,得到发动机整机和配气阀座的应力和应变分布,将发动机作为一个整体进行分析相比传统方法更全面和准确。分析表明:在发动机设计时应适当增加发动机支撑框架的刚度,提高发动机的运转平稳性,保证主轴和斜轴之间不产生干涉。阀座和气缸体之间的过盈量为0.04～0.06 mm有利于阀座的应力分布,所得到的结果为发动机的工程设计提供依据。     

大型液化天然气船温度场及温度应力研究

大型液化天然气装有船超低温(-163℃)的特殊货物,对船舶结构安全提出了更高要求.文章以MSC/PATRAN和MSC/NASTRAN大型有限元软件为平台,对大型液化天然气船的温度场分布做了深入的研究,并针对高低温并存的工作状态下船体结构的温度应力进行了计算,分析了超低温作用对于船舶结构强度的影响.研究成果对于提高我国LNG船的研发水平具有一定的指导意义.     

起重机销轴式测力传感器的设计和应用

介绍了粘贴应变片和激光焊接应变片两种销轴式测力传感器,以及它们各自的优缺点。指出起重机销轴式测力传感器选用激光焊接薄膜应变片,能够收到高精度、高稳定性、好重复性的良好效果。     

淬火温度对20CrMnTi渗碳钢组织取性能的影响

本文通过金相组织观察、X射线衍射等分析方法,研究了渗碳后不同温度淬火、回火次数对20CrMnTi钢表面和心部金相组织、硬度、表面残余奥氏体量、残余应力的影响规律.