内置轴箱客车构架应用研究

文中介绍了内置轴箱客车构架的结构特征，建立了其有限元模型，根据标准EN 13749—2011计算了构架强度分析的主要载荷，并考虑了辅助载荷对构架强度的影响，确定了强度分析的工况，对静强度进行了计算与评定，用Goodman疲劳强度极限图对疲劳强度进行了评定，结果表明：该构架能够满足静强度及疲劳强度的要求。     

B型地铁转向架焊接构架静强度及疲劳强度分析

文中对B型地铁转向架焊接构架的基本结构进行了介绍,采用Hypermesh软件对构架模型划分网格.依据EN 13749-2011标准计算构架载荷,利用Abaqus有限元分析软件进行不同工况的受力分析,得到构架在超常载荷工况和正常运营载荷工况下的应力分布.计算结果表明:构架的静强度及疲劳强度均满足相关标准要求.     

城市铁路转向架焊接构架强度有限元校核

建立了城市铁路转向架焊接构架的六面体网格有限元模型,按照UIC 515-4—1993和EN 13749—2011标准施加载荷及边界约束,计算构架在7个超常载荷工况及15个运营载荷工况下的应力分布,依据第四强度理论评价构架的静强度,采用修正的Goodman疲劳极限图对焊接构架疲劳强度进行校核计算。结果表明:该转向架焊接构架的静强度及疲劳强度满足标准规定的设计要求。计算结果为同类型城市铁路转向架构架的设计、改进和优化提供了重要的参考依据。     

风力发电机传动链连接螺栓强度分析

基于有限元法对某MW级风机主传动系统连接螺栓静强度和疲劳强度分析方法进行研究。将传动链系统的力学模型进行简化,建立传动链系统的有限元模型。根据GL规范对螺栓进行静强度和疲劳强度计算,充分考虑外载荷分量对螺栓受力影响的灵敏度差异性,并根据计算结果分析传动链连接螺栓受力特性及外载荷对螺栓强度计算的影响。研究结果对风电系统连接螺栓强度的精确计算提供了参考。     

高速列车TC4钛合金焊接构架强度及寿命评估

对TC4钛合金进行TIG电弧焊接试验,获取了TC4钛合金母材和焊接接头的硬度分布、基本力学和高周疲劳性能;建立含有假轴的钛合金焊接构架有限元仿真模型,分别校核了新型TC4钛合金和现役S355耐候钢构架的静强度和疲劳强度;基于实测疲劳载荷谱和线性Miner疲劳累积损伤理论,分别评估了TC4钛合金和S355耐候钢构架的疲劳...     

基于有限元的制动模架静强度与疲劳强度分析

以某动车组车下悬挂式制动模架为研究对象,对4种超常载荷组合工况以及4种运营载荷组合工况进行仿真分析。依据EN12663标准和相关设计要求,进行制动模架的静强度分析;依据EN12663和BS7608等相关疲劳设计标准,进行制动模架的疲劳强度分析。结果表明,在4种超常载荷组合工况下,工况2的Mises峰值应力最大,应力值为233.6 MPa,节点位于制动模架横梁与中间板连接焊缝处,该值小于模架基于安全系数S修正后的许用应力300 MPa,因此该模架的静强度满足要求;在4种运营载荷组合工况下,工况2的最大主应力峰值最大,应力值为29.65 MPa,节点位于制动模架横梁与中间板连接焊缝处,该值小于BS7608标准中F级焊接接头疲劳许用应力40 MPa,由此可以评定该模架的疲劳强度符合标准。     

铝合金焊接牵枕缓疲劳强度分析

为验证全铝合金焊接牵枕缓静强度及实际运用中的疲劳情况,文中从某城轨项目铝合金牵枕缓结构出发,模拟实际运营载荷条件下的静强度试验工况,运用Hyperworks软件分析该结构牵枕缓的静强度及通过试验分析其疲劳强度。试验数据表明,该结构铝合金牵枕缓的强度满足相关技术标准要求。     

内燃机车主发电机机座疲劳寿命预测

以铁路车辆使用的某型号主发电机机座为研究对象,利用ABAQUS对发电机机座进行有限元仿真分析。根据实际工况和设计要求,对机座进行静强度评估;参照国际焊接学会焊接疲劳评估标准及EN15085欧洲铁路标准,分别利用热点应力法和等效结构应力法计算发电机机座危险焊缝的疲劳强度与应力因数,并将结果进行对比。结果表明:在极限工况下,机座内最大Mises应力小于机座材料的屈服强度,机座满足静强度要求;在冲击和停机两种工况下,机座危险焊缝的热点应力最大应力变化范围小于该形式接头对应S-N曲线的截止疲劳极限,机座的疲劳强度满足设计要求;利用FE-SAFE提取机座危险焊趾处的结构应力,通过等效结构应力法计算得出的危险焊缝疲劳寿命满足设计要求;对比两种方法得出的应力因数,在焊接结构较为复杂时,等效结构应力法可以更高效和准确地预测焊接结构的疲劳寿命。     

转向架构架横侧梁钢管贯穿结构优化

文中针对某出口内燃动车组转向架构架,基于有限元仿真计算,对横侧梁联结位置2种结构的焊缝进行疲劳强度分析。有限元计算和试验表明,采用构架横侧梁联结处加强垫板的方案可有效加强构架的抗疲劳性能。     

400 km/h高速列车轴箱体有限元仿真

高速列车用轴箱体主要采用球墨铸铁制造,结构较重。针对400 km/h高速列车的轻量化需求,基于铝合金材料的成型特性重新设计了轴箱体结构,并采用CERO 3.0建立了铝合金轴箱体的三维模型,依据EN13749-2005标准,采用ANSYS Workbench分析了铝合金轴箱体在超常载荷工况和运营工况下的应力状态和疲劳强度。通过静强度和疲劳强度分析,验证了铝合金轴箱体结构的安全可靠性。     

大型锻造操作机钳头夹持机构受力分析

针对3000kN／7500kN·m操作机钳头夹持机构,分别夹持不同重力、不同夹持力矩的锻件,在钳杆不同转角位置、钳口不同夹持直径等工况下,进行三维建模和有限元仿真。分析在复杂工作条件下各主要零部件的受力状况,得到相应零部件上危险点应力值的变化规律,根据材料力学性能对其进行静强度和疲劳强度校核。结果表明,材料的静强度及疲劳强度完全满足使用要求。     

随机载荷下轴结构疲劳寿命分析

应用功率谱密度法对随机载荷作用下轴结构进行疲劳寿命分析,给出了基于功率谱密度法的疲劳寿命计算公式.使用有限元软件COSMOSWorks,以一个单级斜齿齿轮减速器低速轴的疲劳寿命计算为例进行了验证.结果表明,按照传统的静强度方法设计的轴结构在疲劳强度上是不足的.     

转向架构架焊接修复性能研究

以动车转向架常用S355J2+N厚板为研究对象,针对转向架构架制造完成后中厚板出现母材缺陷进行焊接修复后的性能研究.制作模拟修复接头并对其进行拉伸试验、弯曲试验、冲击试验和硬度检测,并对修复后的转向架部件进行静强度及疲劳强度试验验证.结果证明,转向架部件焊接修复后的性能完全能够满足标准要求,为实际生产中的焊接修复作业提...     

J53-1600型双盘摩擦压力机机身有限元分析(Ⅰ)

本文采用 SAP5程序对1600吨双盘摩擦压力机机身进行了三维有限元计算,共计算了九种工况。根据计算结果,对中心载荷、偏心载荷和扭转载荷作用下机身的应力和变形进行了分析。在分析的基础上,绘制了机身强度允许的偏载区域图。另外,还将中心打击的计算结果和电测实验结果进行了比较。最后,讨论了机身强度和刚度的设计原则以及用三维有限单元法计算的优越性。     

250 km/h动车组头车底架有限元分析与优化设计

底架作为动车组车体关键承载部件,其结构设计的刚度及强度对整车的安全使用及性能有很大影响。采用ANSYS有限元方法,在整车分析的基础上,对250 km/h动车组底架的结构进行强度分析研究。对底架主要的典型载荷下应力集中部位(牵引梁等)进行局部应力分析并优化,对250 km/h动车组头车车体结构进行了静强度试验。在各工况和载荷作用下,各应力测点的应力及合成应力和位移测点的位移值均小于所用材料的弹性极限,底架结构设计合理。     

基于有限元法的铰链梁疲劳强度分析与设计研究

金刚石六面顶压机的关键零件铰链梁工作中受变载荷作用,易出现疲劳破坏。生产中常依据静强度进行类比设计。应用有限元理论研究铰链梁的疲劳强度,分析铰链梁工作中的应力与变形分布,并对常规方法,基于静强度结构优化后,基于疲劳强度结构优化后的铰链梁的应力与变形作对比与分析。研究结果表明,铰链梁中最大应力发生在凸耳处,与类比设计相比,基于疲劳强度结构优化设计后的铰链梁体积减少15.7%,最大等效应力降低10.2%,疲劳安全系数提高10.86%;相对于基于静强度结构优化方案,基于疲劳强度结构优化设计后的铰链梁体积有所增加,最大等效应力降低52.6%,基于静强度优化后,铰链梁中应力循环次数表示的寿命2.4×105次,基于疲劳强度的优化方案铰链梁寿命超过107次,该研究可为铰链梁的设计提供有益的参考。     

扭力梁悬架静动态性能分析与轻量化设计

为了校核某扭力梁悬架的静动态性能是否符合设计要求,基于扭力梁的有限元模型对它进行动态特性分析,其前4阶固有频率均处于发动机工作频率范围之外,满足动态性能要求,与此同时进行自由模态试验,测试值与仿真值几乎一致。然后建立后悬架动力学模型,获取扭力梁在极限工况下的载荷,并对它进行静态强度分析,分析结果表明其应力水平均低于材料屈服极限,满足设计要求。再基于集成平台对扭力梁进行轻量化设计,分析结果表明优化之后其静动态性能均符合设计要求,并且成功减重93%,整体优化效果比较明显。最后对扭力梁进行台架试验和道路试验,试验结果表明它未发生异响和开裂,因此整个分析方法具有较高的可靠度。     

标准动车组车体强度设计技术研究

中国标准动车组是我国自主研发的具有自主知识产权的高速动车组,速度等级为350 km/h。以中国标准动车组铝合金车体为研究对象,对其进行了力学承载特性分析,依据EN12663标准,对车体强度进行了有限元分析计算,并结合静强度试验结果对车体承载性进行了验证,为系统掌握高速动车组铝合金车体设计提供了理论依据。     

基于有限元分析的城际动车组车体的结构设计

介绍了对城际动车组车体进行结构优化设计的过程,并通过了有限元分析法对车体结构进行了仿真计算和分析,得到了合理的车体承载结构。车体制造后按照EN12663-1:2010标准进行了静强度试验。结果表明,优化设计后的承载结构的强度、刚度和动态特性满足各项标准的要求。     

双相不锈钢焊接接头疲劳强度

试验对SAF2205双相不锈钢纵向角接板焊接接头的疲劳强度进行了研究，用有限元计算热点应力集中系数，分别得出了名义应力和热点应力疲劳S-N曲线；用国际焊接学会推荐的方法进行统计处理，并和相同接头形式结构钢的疲劳强度进行了比较。试验表明，双相不锈钢纵向角接板焊接接头名义应力疲劳强度试验结果为FAT136，热点应力疲劳强度试验结果为FAT163，高于相同接头形式结构钢的疲劳级别；双相不锈钢的静载强度级别对其疲劳强度设计级别没有明显的影响。