基于UIC标准的转向架构架强度评估

介绍了某型动车转向架焊接构架的结构特征,建立了其有限元模型;根据国际铁路联盟标准UIC615-4详细计算了构架强度分析所需的载荷条件,其中包含超常载荷、运营载荷、及附加载荷;对得到的载荷进行了组合,确定了强度分析的载荷工况,载荷工况又分为静强度评价载荷工况和疲劳强度评价载荷工况;对构架静强度进行了计算与评定,并用Goodman疲劳强度极限图对构架疲劳强度进行了评定。结果表明该转向架焊接构架能够满足标准规定的静强度及疲劳强度的要求。     

广州地铁3号线动车转向架构架动力学分析研究

针对广州地铁3号线动车模型,建立三维实体模型。并对转向架部分通过有限元分析,进行了超常载荷、模拟运营载荷、模拟特殊运营载荷的计算和分析。计算出转向架构架在上述的三种载荷和组合工况下的应力分布情况,得出相关结论。最后,对构架进行了模态分析,分析架构七阶振型的固有频率及振型特征,了解构架在固有频率的振型,对为构架动态特性的改进设计和提供了参考,对进一步构架的动力学分析也有重要的意义。     

振动加速度对城轨车辆齿轮箱轴承载荷影响的研究

以城轨车辆齿轮箱轴承为研究对象,对轴承的载荷工况进行分析,综合考虑车辆运行过程中转向架构架和轮对的振动加速度对轴承载荷的影响,提出了一种轴承载荷计算方法。用该方法对某城轨车辆齿轮箱轴承载荷进行计算,并与不考虑振动加速度时轴承载荷进行比较,结果表明构架振动加速度对齿轮箱轴承载荷影响不大,轮对振动加速度对齿轮箱轴承载荷影响明显。     

基于线路实测载荷的转向架构架台架试验方法研究

以高速列车转向架构架为研究对象，线路试验获取了转向架轴箱弹簧载荷和一系减振器载荷时程曲线，分析列车进出站、不同速度等级、载荷作用频率对弹簧载荷和一系减振器载荷的影响规律及载荷差异性。采用准静态加载台架试验得到弹簧载荷、一系减振器载荷与构架端部疲劳关键区域应力之间的传递关系，结合线路实测载荷计算得到应力响应曲线，进而获取构架在弹簧载荷、一系减振器载荷及两种载荷耦合作用下的疲劳损伤值。据疲劳损伤一致性理论计算车辆设计寿命里程下构架的弹簧等效载荷和一系减振器等效载荷，并建立基于等效载荷的疲劳损伤计算公式，确定弹簧等效载荷和一系减振器等效载荷的幅值大小及相位关系，最后形成了基于线路实测载荷的构架台架试验方法。研究表明，列车进出站时轴箱弹簧载荷出现较大的载荷波动，最大波动范围为17.48 kN，一系减振器载荷对低频位移响应不敏感；在相同线路条件下，随着列车运营速度的增大，轴箱弹簧载荷和一系减振器载荷均呈现增大趋势，其载荷作用频率主要分布在0～60 Hz范围内；同时在该频带内，随着载荷作用频率的增大，两种载荷间相位差不断减小，该变化规律与减振器动态特性有关。计算得到构架端部在弹簧载荷、一系减振器载...     

高速列车转向架构架扭转载荷特征研究

以两种结构型式(A/B型)的高速列车转向架构架为研究对象,采用直接测试法识别相同运用条件下两种构架的扭转载荷,对比分析扭转载荷的时域、频域及载荷值分布特征,并对扭转载荷谱的相似性进行评价,基于疲劳损伤仿真计算结果验证两种构架扭转载荷谱互用的可行性.研究结果表明,各典型运用工况下两种构架扭转载荷的时域、频域特征一致;A型...     

基于BS7608标准转向架构架疲劳强度评估

为了有效地预测转向架构架的疲劳强度,基于EN13749和BS7608标准,采用构架疲劳试验谱载荷的疲劳疲劳强度预测方法评估构架疲劳强度.应用雨流计数法将EN13749中规定的疲劳试验谱载荷分级,并用有限元法求得构架每级载荷作用下的应力分布,以BS7608钢结构耐久性设计规范提供的焊接接头S-N曲线为依据,计算构架在谱载...     

地铁车辆转向架构架有限元强度计算与分析

介绍了某改进型转向架构架的结构特征,建立了其有限元模型,根据标准UIC515-4/UIC615-4,计算了构架强度分析的主要载荷,并考虑了辅助载荷对疲劳强度的影响,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.     

高速列车转向架构架疲劳试验载荷谱研究

通过转向架构架平衡方程,确定车体加速度为构架主体载荷的计算输入参数,对典型镟修周期内振动数据进行统计分析,得到该参数随运营里程的演变规律。基于线性累积损伤和超越累积频次扩展法则,提出特定车轮磨耗状态下的长程谱拓展及特征加速度计算方法。随着车轮等效锥度和踏面粗糙度的增长,车辆的振动水平随之加剧,提出劣化函数描述构架载荷在镟修周期内的恶化过程,曲线由长期服役跟踪试验累积的车体特征加速度拟合得到。根据广义Basquin公式提出全寿命周期内劣化曲线的等效特征加速度计算方法,获得台架试验载荷谱。试验载荷谱设计考虑了频次压缩、损伤扩展、载荷周期劣化特征,满足构架实际运用状态的损伤一致性。     

高速列车转向架构架载荷特征及疲劳损伤评估

利用载荷标定方法制作轴箱弹簧力传感器和一系减振器力传感器,线路测试得到动车转向架构架的垂向载荷时间历程。结合车载GPS信号和陀螺仪信号,分析列车起动加速、高低速直线运行、线路曲线通过、电机扭矩波动、制动停车等典型工况下构架载荷的变化特征。采用有限元仿真分析的方法确定构架端部的疲劳危险区域及载荷与应力的传递关系,进而编制构架在轴箱弹簧载荷、一系减振器载荷和耦合载荷作用时的应力幅值谱,最后依据疲劳损伤线性累计准则计算得到构架的疲劳损伤分布。研究结果表明,与构架非动力侧相比,构架动力侧轴箱弹簧载荷受电机输出扭矩的影响较大,尤其在列车起动、制动、电机扭矩波动等工况载荷变化明显。在轴箱弹簧载荷和一系减振器载荷单独作用时,构架端部的应力较大位置分布基本一致,最大载荷-应力传递系数为6.56 MPa/kN。在耦合载荷作用下,构架端部各测点处的疲劳损伤值均高于轴箱弹簧载荷、一系减振器载荷的单独作用。列车由速度200km/h增大至350km/h时,构架一位侧疲劳危险点的累计损伤值由0.078增大至0.435,增大了约4.6倍。在同一速度级下,一系减振器载荷产生的疲劳损伤影响参数大于轴箱弹簧载荷。研究结果可为焊接构架的优化设计及仿真分析提供一定理论参考。     

八轴货运机车中间构架静强度与疲劳强度分析

介绍了某单节八轴机车主要技术特点,参照UIC 615-4规范中的载荷计算方法与工况设计,采用有限元的方法,对某120km/h单节八轴电力机车中间构架,进行了超常工况下的静强度和模拟运营工况下的疲劳强度计算.计算结果表明,在超常载荷工况下,中间构架的最大应力小于材料的屈服极限,满足静强度要求.在模拟运营载荷作用下,通过对13个载荷工况下部分构架节点的分析,母材各节点的应力值均不超过材料极限,且符合Goodman疲劳极限图要求.构架主焊缝各节点的应力值均不超过Moore-Kommer-Japer疲劳极限曲线,且具有较大的安全裕量,满足疲劳强度设计要求.