悬挂式单轨车体强度分析

针对某悬挂式单轨车辆,采用HyperMesh进行了有限元建模,采用Optistruct软件依据EN 12663-1:2010+A1:2014标准P-V等级的要求对悬挂式单轨车辆车体结构的静强度、疲劳强度、白车身模态和整备模态进行了有限元计算和评估。计算结果表明：各个静强度工况下,该悬挂式单轨车体结构的vonMises应力均小于材料的屈服强度;各个疲劳工况下,该悬挂式单轨车体结构焊缝的疲劳应力范围均小于BS EN 1999-1-3 Eurocode 9标准规定的疲劳极限;白车身和整备状态下的车体一阶垂弯频率均大于10Hz。该悬挂式单轨车体结构静强度、疲劳强度和模态满足设计要求。     

横向风载作用下跨座式单轨车辆动力响应研究

横向风载是跨座式单轨车辆系统主要外部激扰源之一。基于多体动力学理论,考虑了轮胎的力学非线性特性,建立了具有38个自由度的跨座式单轨车辆系统动力学模型。以横向脉动风载及美国六级谱轨道不平顺作为系统外部激励输入,开展了在不同风速工况下跨座式单轨车辆运行安全性、平稳性研究。结果表明:车辆动态响应结果随速度的增加而不断增强。当风速达到20m/s时,车辆轮重减载率较高,建议车辆降速或暂停运营。在风速小于15m/s时,跨座式单轨车辆可正常安全运行。横向脉动风载作用下的车辆动态响应的最大值,相对于稳定风载大约会增加(5～12)%。     

地铁车辆轴箱吊耳断裂分析及优化

地铁车辆的安全性是车辆设计中考虑的重要要素之一.轴箱吊耳在对整车进行起吊作业时与构架限位止挡配合,完成转向架起吊功能.在车辆运营过程中,吊耳断裂会对车辆运营的安全性造成影响.首先分析了吊耳的失效类型,依据车辆设计标准对吊耳结构进行有限元仿真计算,其结果显示吊耳结构满足静强度和疲劳强度设计要求.为进一步分析吊耳疲劳断裂原...     

D19E型内燃机车曲线通过动力学性能研究

为了研究D19E型内燃机车曲线通过动力学性能,分析了越南铁路基本技术及D19E型内燃机车结构,应用Simpack软件建立了D19E型内燃机车动力学模型。以D19E为模型计算了机车动态曲线通过整车动力学性能,并根据越南铁道机车车辆动力学性能评定规范对该机车车辆在轨道不平顺作用下的不同工况曲线通过进行了分析、评估。研究结果表明,D19E型内燃机车动态曲线通过时的安全性指标满足越南铁路安全行车要求,该机车通过曲线半径为100 m时轮轨横向力接近了允许限值52 kN,在曲线半径为300 m以下时轮重减载率超过静态轮重减载率危险限度值0.65,但动态轮重减载率为0.8,故属合格,因此该机车通过曲线半径小于300 m时应降低运行速度,机车曲线通过更为安全。     

山区铁路超高顺坡率对高速机车动力学性能的影响

利用多体动力学软件建立了200 km/h速度等级机车动力学模型,通过计算在不同超高顺坡率条件下的机车曲线通过动力学性能评价指标,分析了超高顺坡率对高速机车曲线通过动力学性能的影响。可以看出,在同一速度等级相同超高下,随着超高顺坡率的增加轮重减载率逐渐增加,相同超高顺坡率的情况下,轮重减载率随着超高的增大而增大,当超高顺坡率比较小的时候,超高的大小对轮重减载率的影响比较小,超高顺坡率变大的时候,超高的大小对轮重减载率的影响逐渐加大。在相同超高和超高顺坡率的情况下,轮重减载率随着曲线半径的减小而减小。脱轨系数和轮对横向力受超高影响较小。     

机车车辆转向架构架焊接疲劳强度评定的工程方法应用

参照了UIC 615-4规范(动力单元-转向架和走行机构-转向架构架结构强度试验)中的强度计算方法,对某B0转向架构架进行了模拟运营工况下的焊接疲劳强度的计算与分析.通过提取距离焊缝焊趾外侧2mm处的节点应力,分别对转向架构架的主体焊缝与驱动装置吊挂座、一系垂向减震器座、制动器座、牵引座的焊缝疲劳强度进行了校核,并绘制出Moore-Kommer-Japer疲劳曲线图.计算结果表明,该转向架构架在17个载荷工况下的静强度低于材料屈服极限,且构架的主体与各设备安装座的焊缝疲劳强度符合疲劳强度要求,具有较高安全裕量.     

铁道车辆转向架构架强度分析

根据铁道车辆转向架构架所受载荷特点及结构形式,采用有限元仿真分析软件建立该构架的有限元模型,并进行静强度和疲劳强度的计算分析,依据TB/T1335-1996《铁道车辆强度设计及试验鉴定规范》进行构架静强度和疲劳强度的评定。分析结果表明,构架静强度和疲劳强度满足TB/T1335-1996《铁道车辆强度设计及试验鉴定规范》要求。     

大轴重机车牵引杆参数对动力学性能影响

为研发30t大轴重电力机车,研究了推挽式低位牵引杆各项参数对轮重减载率、车体平稳性和脱轨系数等动力学性能的影响。采用多体动力学软件SIMPACK建立2B0机车动力学模型。分析了车辆的直线与曲线通过性能。结果表明直线工况下牵引杆转角对车体垂向平稳性影响较大;曲线工况下随着牵引杆转角的增大导向轮对轮重减载率迅速降低,且变化的斜率随牵引杆长度增加而变大;小半径曲线工况下脱轨系数和轮轨横向力受牵引杆参数影响较小。     

大功率机车静态称重系统的设计与实现

为解决新制造、使用中、修理后的大功率机车轮重、轴重偏载问题,设计开发了大功率机车静态称重系统,该系统通过检测机车的轮重、轴重、转向架重及整车重量,经过计算机处理计算出车辆轮重差、轴重差以及单边侧轮重差,确定出机车的平面重心,并能依据检测结果计算形成指导机车轮重偏差的调整方案,依据调整方案进行调簧加垫,从而实现机车轮重、轴重均载平衡。     

高速车轮椭圆化对车辆系统行为的影响

建立考虑车轮椭圆化状态下的整车车辆/轨道空间耦合动力学模型,基于此模型,发展相应的数值方法,分析计算高速运行状态下车轮椭圆化程度对车辆系统动态行为的影响,给出车速200～350 km/h时车体横移、轮对横移、轮轨垂向力和轮重减载率等关键指标,确定高速行车条件下车轮圆度的临界范围.数值结果分析表明,在车轮椭圆化的情况下,车辆系统动力学响应关键指标与行车速度、车轮的圆度以及轮对左右车轮椭圆形状的相位有密切联系.高速车轮椭圆化将导致车辆系统动力学性能的显著变化,随着车轮圆度的增大,车辆系统运行品质严重恶化,其横向稳定性和轮重减载率大大降低,从而减小车辆/轨道系统各部件使用寿命、增大脱轨风险.     

悬挂式车辆导向轮最佳垂向位置分析计算

分析了悬挂式车辆转向架的结构,运用Simpack动力学分析软件建立了车辆的动力学仿真模型。分析计算了导向轮不同垂向位置对各个导向轮受力情况以及车辆曲线通过性能的影响,计算结果表明:导向轮垂向位置越低,主导向轮受力越好,导向轮的最大导向力越小,车体侧滚角越小,轮重减载率越小,走行轮最大垂向力无明显变化趋势。综合考虑,导向轮垂向位置设置在-200 mm处时,车辆具有较优的曲线通过性能。     

车轮多边形对车辆曲线运行安全性影响

针对日益突出的车轮多边形问题,为保障车辆通过曲线线路时的运行安全,以某型机车为研究对象,应用ANSYS与SIMPACK联合仿真建立考虑轮对柔性的车辆刚柔耦合动力学模型.采用脱轨系数与轮重减载率等评判指标,通过仿真计算分析比较了车轮多边形阶次与磨耗深度对车辆通过曲线时运行安全性的影响,并且基于评判指标提出了各阶次下车轮多...     

车体静强度试验台建设

介绍了一种固定框架型的车体静强度试验台,通过对试验台技术难点的解决,使得该车体静强度试验台可满足国内外现有的铁道车辆车体试验标准,可以快速、准确、方便地进行车体强度试验,对铁道车辆车体结构试验研究将发挥重要作用。试验证明,该试验台的液压和电气控制系统的设计是合理的。     

高速铁路减载式声屏障减载特性的试验研究

减载式声屏障是一种新型声屏障,作为提高高速铁路声屏障结构安全性和可靠性的有效途径之一,其减载特性的优劣是决定该产品能否推广应用的关键,对高铁减载式声屏障减载特性进行研究具有重要意义。提出两种减载式声屏障减载特性评价指标:应变减载率和压力减载率;在此基础上,对减载式声屏障的减载特性进行试验研究。通过研究发现,应变减载率和压力减载率均可以体现出减载式声屏障的减载能力,但不同车速及不同高度下的应变减载率与压力减载率亦有明显区别;应变减载率随车速的变化与声屏障高度的相关性较小,但声屏障越高,其应变峰值与谷值之差的变化受车速的影响越大;两种高度声屏障的压力减载率存在明显不同,且声屏障越高,其对应的压力减载率越大,两种高度声屏障的压力减载率与车速的相关性较小。     

一种地铁ATC天线支架结构改进设计

分析了地铁ATC天线安装支架焊缝出现开裂和动应力较大现象的主要影响因素。采取改进设计ATC天线安装支架结构的方式,降低焊缝区域应力,提高ATC天线安装支架疲劳寿命。运用ANSYS进行了静强度和疲劳强度计算,根据静强度应力云图和疲劳强度Goodman曲线进行对比分析。分析结果表明:在同样加载条件下,改进后的ATC天线安装支架焊缝出现开裂和动应力较大处的最大应力大为改善。     

某城市轨道交通车辆柔性拖车转向架的研制

介绍了一种用于城市轨道交通永磁直驱列车的柔性拖车转向架,该转向架采用了小轴距、小轮径的设计方法。转向架的构架采用“交叉板式”横梁实现柔性,能提供较低的扭转刚度和合适的抗菱刚度,适应线路不平顺的能力更强。对构架进行强度计算和疲劳试验之后,发现测试结果满足标准要求。对拖车柔性转向架的扭曲减载性能进行了测试,发现该转向架的轮重减载率较传统转向架偏低。同时对拖车柔性转向架的构架模态进行了测试,更加全面地掌握了该转向架的特性。最终得到结论：该新型转向架的各项指标均满足设计和标准要求,满足线路实际运用要求。     

牵引与桥梁上拱激励下城轨列车动力学性能研究

城轨列车的实时变速工况是极为普遍的运行状态,若仅以匀速工况替代,无法得到贴近实际的研究结论。为此,提出一种新的考虑内外耦合激励的动力学模型。建立单节车体模型及编组城轨列车模型,综合考虑牵引工况以及城轨列车通过高架线路时的桥梁徐变上拱长波不平顺,研究在该内外耦合激励下的车辆动力学性能。基于微元法思想,计算得到城轨列车牵引工况下的电机转矩及基本阻力转矩与运行时间的关系,得到合理的综合工况下的运行状态。研究结果表明,在变速工况下车辆的轮对磨耗数、垂向平稳性指标及轮重减载率均有所上升;在桥梁长波不平顺激励下,车辆垂向平稳性指标有所下降、轮重减载率升高,而对车辆横向平稳性指标影响较小。     

钢轨打磨车动力转向架构架结构可靠性分析

基于钢轨打磨车动力转向架构架的结构特点和基本参数,利用ANSYS有限元分析软件建立构架的有限元分析模型。根据EN13749:2011标准,对构架进行了静强度、疲劳强度和模态分析。分析结果表明:构架的静强度和疲劳强度满足标准要求;构架最低阶模态的振动频率远离车辆系统振动频率,能够确保车辆正常运行。     

高速动车组构架强度分析

构架作为铁道车辆转向架的主要承载结构,要保证构架具有足够的强度和可靠性。参考《200 km/h及以上速度等级铁道车辆强度设计及试验鉴定暂行规定》(简称《暂规》),以某型高速动车组转向架构架为研究对象,利用有限元软件ANSYS Workbench完成了构架的静强度分析。根据静强度分析结果,利用Goodman-Smith疲劳极限线图对构架的疲劳强度进行了评估。结果表明,构架的静强度和疲劳强度满足规定要求。     

30t大轴重机车转向架轴箱体的设计

介绍了30t大轴重机车转向架轴箱体的设计,分析了轴箱体各部分结构功能特点。依据UIC615-4为载荷标准,确定了在计算分析时的载荷,并利用ANSYS Workbench计算了轴箱体静强度,用Goodman图校核了疲劳强度,计算分析结果表明,轴箱体的静强度及疲劳强度均满足要求。