轨道车辆转向架抗侧滚扭杆系统刚度和强度分析的工程方法

基于弹性力学理论,以抗侧滚扭杆系统的受力状态和载荷分布为基础,建立抗侧滚扭杆系统的变形和应力计算模型,导出抗侧滚扭杆系统扭转刚度和强度计算公式。给出扭杆轴结构应力集中系数的计算方法、结构静强度和疲劳强度评估方法。该方法与有限元法相比,二者的相对误差小于10%,该方法简单、易于参数化,能够显著提高分析计算效率。     

铁道车辆抗侧滚扭杆的抗侧滚刚度改进计算方法研究及验证

抗侧滚刚度是抗侧滚扭杆系统(下称扭杆系统)设计时参考的重要参数,刚度的准确计算可有效保证扭杆产品符合性能要求。为解决目前抗侧滚刚度传统理论计算方法精度不足、有限元刚度计算方法计算速度慢的问题,基于扭杆系统各构件的变形状态、互等定理及叠加原理等,提出一种适用于直扭杆式扭杆系统的改进刚度理论计算方法,方法考虑扭杆轴扭转及弯曲变形、支撑座球铰扭转及径向变形和连杆及橡胶节点变形对车体抗侧滚刚度的影响。采用传统方法、改进方法、有限元方法对某型扭杆系统进行刚度计算,并通过刚度测试试验对上述三种方法精度进行验证。结果表明,提出的改进理论计算方法较传统方法考虑变形因素更贴近实际,计算精度有较大地提高;同时较有限元方法免去大量前处理设置,有效缩短计算、设计周期;为设计人员提供一种计算精度高、速度快的扭杆系统抗侧滚刚度计算的补充方案。     

基于GAP单元的滚动轴承应力分析

利用有限元分析软件MSC.Marc/Mentat对某一滚动轴承进行有限元分析,采用GAP单元代替滚动体模拟轴承内外圈间的接触,在某组载荷工况下,计算该简化模型的应力结果;在同组工况下,对比实体轴承模型与GAP单元简化模型的有限元分析结果,对比各自的最大应力值;同时用理论计算方法计算轴承在相同工况下的最大应力值,来验证有限元结果的正确性.结果表明:GAP单元可以有效的模拟滚动轴承内外圈之间的接触,从而为滚动轴承建模及与轴承连接的组合件之间的建模提供了一种简便且有效的方法.     

1067mm轨距货车转向架侧架可靠性分析

运用有限元仿真软件ANSYS建立1 067 mm轨距货车转向架侧架的有限元模型;根据北美铁道协会标准AAR M-203∶2012确定侧架的结构刚度载荷工况和疲劳强度试验计算工况,并对侧架的结构刚度和疲劳强度进行计算,重点分析其疲劳强度危险点可能出现的位置。结果表明,侧架在各工况下的最大变形小于标准要求的许用值;侧架各区域在疲劳强度载荷下的累积损伤均小于1,满足标准规定的疲劳试验要求。     

花键联接抗侧滚扭杆的应力分析与试验

Citadis型城市有轨电车转向架中的抗侧滚扭杆在疲劳试验中曾出现断裂现象,为了精确分析花键联接构件的应力分布情况,在有限元分析软件Abaqus中采用绑定约束法和子模型法对其进行刚度和强度分析,并将分析结果与试验测试结果进行对比,验证了这两种分析方法的可行性,为此类花键联接构件的有限元分析提供参考。     

塔式起重机起重臂接触应力计算分析

以塔式起重机的起重臂为研究对象,运用Hertz接触理论,在最大起重载荷工况下分析变幅机构与起重臂接触过程中的局部接触应力。利用ANSYS软件对Hertz接触理论计算结果进行应力校核。根据Hertz理论计算结果与ANSYS有限元分析结果对实际工况下的起重臂与变幅机构进行分析,得出塔式起重机起重臂在最大起重载荷工况下满足设计要求。     

柴油机曲轴三维有限元可靠性分析

运用有限元软件分析了柴油机曲轴在交变弯曲载荷下的应力分布和疲劳强度。以最大爆发压力工况和最大拉力工况作为计算工况,计算了曲轴的应力分布;对最大爆发压力工况和最大拉力工况下的应力进行等效转化疲劳应力计算;最后采用安全系数判断了曲轴的疲劳强度。     

低地板车用牵引拉杆疲劳应力分析测试研究

对牵引拉杆的结构及疲劳强度进行分析计算。利用CREO软件对其进行三维建模,采用有限元分析软件ABAQUS对牵引拉杆进行强度分析,其疲劳工况分为3个阶段。研究结果表明:疲劳工况±35 kN下,有限元分析最大应力为35.32MPa,4个测点实际最大应力值为28.35 MPa;疲劳工况±42 kN下,有限元分析最大应力为43.17 MPa,4个测点实际应力最大值为35.28 MPa;疲劳工况±49 kN下,有限元分析最大应力为51.23 MPa,4个测点实际应力最大值为57.96 MPa。对比有限元和实际分析计算结果,整体满足疲劳载荷工况要求。     

轨道交通车辆扭杆系统刚度设计

抗侧滚扭杆系统的系统刚度是重要的性能参数.文中通过分析在车体侧滚时扭杆系统的变形,研究扭杆系统刚度的影响因素,提出了计算抗侧滚扭杆系统刚度方法.     

600t起重船起吊系统强度校核及应力测试分析

采用结构分析软件Ansys,对600t起重船起吊系统的吊杆、千斤柱在各种组合载荷工况下的强度进行了有限元分析,计算出吊杆、千斤柱在组合载荷工况下的应力分布及危险截面的位置,对计算出的危险截面的应力进行了测试,并对起重船这种特殊起重设备起吊系统的安全运行、结构的改进提出了建议。     

油管特殊螺纹接头密封及安全综合性能评价

为研究井下复杂工况对油管特殊螺纹接头的影响,利用Abaqus有限元软件建立螺纹接头有限元模型,在一定径向和轴向过盈量下模拟初始螺纹上扣状态,在不同轴向载荷、内压和温度下分析油管特殊螺纹整体结构完整性以及密封性能,并提出整体密封、局部密封性能指数以及综合安全性能评价方法。结果表明：在不同工况条件下特殊螺纹接头Mises应力和接触压力呈现凹型分布趋势,首尾以及最后一扣退刀槽位置是应力相对集中的薄弱部位;温差增大导致接头结构热胀冷缩变形应力水平有明显提高,内压以及轴向载荷增加使整体密封性能有所提高但台肩局部密封性能存在差异;接头使用螺纹脂提高了螺纹接头整体及局部的密封和安全性能;内压越大温度越高接头安全性越低;螺纹在拉伸载荷工况下整体安全性能有所提高,但局部台肩结合处出现分离致使安全性有所下降;在压缩工况条件下螺纹整体安全性有所上升,但受螺纹结构与抗压缩性能影响,超过一定载荷安全性能反而下降。     

抗侧滚扭杆对地铁车辆动力学性能影响分析

采用SIMPACK动力学分析软件建立了某80km/h B型地铁车辆的动力学模型,分析比较了该车辆的动力学性能随抗侧滚扭杆刚度的变化情况。计算结果表明:抗侧滚扭杆装置能显著降低车辆柔度系数、轮轴横向力、车体侧滚角和倾覆系数;对车辆非线性临界速度、脱轨系数则影响不大;对车辆运行平稳性、轮重减载率则存在不利影响。     

有限元接触分析在风力发电机联接部件上的应用

针对风力发电机塔架底部和基础之间的螺栓联接进行了非线性有限元接触分析.首先根据接触分析的有限元理论建立模型,之后应用BLADED软件计算载荷,得到实际工况下各部件的变形、应力和应变,找出受力最大的螺栓.有限元接触分析结果与理论计算结果吻合,都表明材料的强度满足要求,结构安全.     

轨道车辆抗侧滚扭杆系统疲劳试验研究

结合现有的抗侧滚扭杆系疲劳试验原理及方法和实际轨道车辆的运行工况,分析出正确的试验原理,从而可对抗侧滚扭杆系统的可靠性分析起指导作用。     

转向架摇枕、侧架非线性分析

利用有限元分析软件NX-Nastran对转向架摇枕、侧架进行非线性分析。通过设置材料非线性、几何非线性,以获得摇枕、侧架在永久变形工况和极限载荷工况下的应力情况,并对比试验结果。计算结果表明,摇枕、侧架结构满足标准要求。     

多载荷工况下塔式起重机的强度、刚度和安全裕度

基于有限元参数化建模技术,运用Ansys中的APDL程序语言编写了塔式起重机整机金属结构命令流,在自重、起升载荷、风载荷等共同作用下选择3种危险工况,进行结构强度、刚度有限元分析,得到塔式起重机结构最大应力发生的位置和变形最大出现的位置。对整机结构稳定性进行了研究,得到不同工况下的临界极限载荷,来确定塔式起重机不同工况下的安全裕度。     

核主泵高温工况下叶轮结构力学分析

为了验证主泵叶轮在设计工况下的完整性,通过三维软件Pro/E对主泵叶轮进行三维造型,应用计算流体力学软件ANSYS—CFX和Workbench对主泵叶轮进行耦合计算,分析了在轴向力载荷、转矩载荷、离心力载荷、混合载荷以及125%1临ti界同步转速与1.252倍转矩M。载荷工况下叶轮的最大应力强度分布。分析了叶轮应力、应变的分布规律,揭示出转子部件由于变形过大以及强度不足而引发失效事故。计算结果表明,在反应堆一回路额定工况下,在轴向力+离心力载荷工况下,叶轮产生最大应力变形,叶轮叶片最大变形发生在叶片出口尖部,变形量约0.58 nll/l;最大应力位于叶轮体及叶轮外径之间的过渡区,叶片出口区域最大应力值为112.4 MPa。     

某型发动机涡轮叶片的蠕变寿命分析

针对某型航空发动机的涡轮叶片,开展了应力计算,进行给定转速和温度场条件下的弹塑性有限元分析,得到应力场;对叶片上的危险位置和最大应力值进行分析,计算提高工况时的涡轮叶片的应力场,分析温度场提高和转速提高对叶身应力分布的影响和最大应力值的变化程度;针对温度场和离心载荷分析计算的结果,对于涡轮叶片结构设计、故障预防维修以及航空发动机整体可靠性有重要意义。     

三轮车车架强度有限元分析

本文利用有限元分析对处于设计阶段的三轮车车架强度进行了校核。首先,在CAD软件中进行了车架3D建模,然后在有限元软件中对CAD模型进行了必要的简化,抽取中面,处理焊接位置,施加约束和载荷,建立有限元模型,最后针对最大制动力工况、最大驱动力工况、转弯工况和最大爬坡工况进行了有限元分析,对危险截面的应力水平和安全系数进行了计算,找出了设计中的薄弱位置,为后续车架结构的优化提供了有力的理论依据。     

货运轨道车辆车体强度有限元分析及结构设计

在分析货运轨道车辆车体结构的基础上,采用有限元分析软件建立了该车体板单元结构模型,在5种载荷工况下对车体强度进行校核,结果证明该车体静强度满足相关标准的要求;然后对枕梁上补强板的厚度进行研究,发现车体最大应力会随着补强板厚度的增加而降低到一定范围内;最终通过优化枕梁上补强板的厚度和侧墙车门结构,使得整车车体质量减少约4%,最大应力值减少约27%,并将车体最大应力点位置控制在侧墙车门下端弧形补强板上。