基于SolidWorks的高速车辆转向架构架研究与试验

设计了一种结构简单、轻量化的高速车辆转向架构架结构,并对其进行有限元分析。确定了转向架构架的技术参数,运用SolidWorks软件对转向架构架进行三维建模,继而对构架进行了模拟仿真应力计算,并完成了强度校核。结果表明:所设计转向架构架,不仅符合转向架构架结构简单、轻量化的设计要求,也满足转向架构架强度要求。     

制动摩擦高频振动及其防治

在低速制动工况下一些机车车辆转向架有高频振动现象出现,有的还非常大。制动高频振动对车体、转向架和系统产生较大的破坏作用,恶化了车辆的运行平稳性,对铁道沿线的噪音污染加重。制动高频振动是一种自激振动,如何避免对制动系统十分重要。对制动工况下一些机车车辆转向架发生的高频振动现象的机理进行了分析,并提出了解决方法。仿真结果表明制动高频振动与转向架构架结构和悬挂系统有关,可通过改进构架设计或调整转向架参数予以避免。     

动车转向架构架强度分析

以CRH3动车转向架为研究对象,针对动车转向架构架的结构特点和受力特性,建立CRH3动车转向架构架的实体模型,根据TB/T 2368-2005《动力转向架构架强度试验方法》规范确定了构架的载荷工况,并将实体模型导入有限元分析软件ANSYS中对构架进行强度分析。分析结果表明：构架各部位的最大应力值均小于材料的许用应力,构架满足静强度和疲劳强度设计要求。     

德黑兰地铁转向架构架结构强度浅析

简述了德黑兰地铁转向架结构,及构架局部结构上存在的不足之处,对构架结构改进前后的强度进行了对比分析,同时还介绍了德黑兰地铁转向架构架的静强度和疲劳强度评估结论。     

实验用CRH3型动车组列车转向架构架设计

动车组转向架的构架,在长期的高速行驶中会产生疲劳磨损,甚至引起构架的失效和断裂,非常容易造成事故。为保证CRH系列动车组列车具有良好的安全性、稳定性以及乘坐舒适性,需要对构架进行分析优化得出符合要求的构架型式。本文对转向架构架进行solidworks三维建模,然后根据《UIC515-4客车转向架结构强度试验方法》对所设计的列车转向架构架进行静强度分析计算与模拟,验证设计结果是否符合设计标准。     

基于颗粒阻尼的内燃动车组动力包构架多工况减振研究

减少转向架振动有利于控制铁路列车车体平稳,延长结构寿命,对动力包构架的减振研究工作有重要意义。基于颗粒阻尼对某型内燃动力总成(简称动力包)转向架构架进行减振研究,结合有限元方法和模态试验,分析转向架构架的动力学特性,确定颗粒阻尼器安装位置。建立颗粒系统—转向架构架的离散元模型,计算不同阻尼颗粒参数对应的能量耗散值,得出在给定工况下转向架构架最优阻尼颗粒参数。按照计算所得的最优参数,设计、制造、安装颗粒阻尼器,在动力包试验台架上对比分析各工况下转向架构架减振前后测点振动加速度。结果表明,在目标工况下,转向架构架振动幅值在垂向上减少60.7%;在其他档位时,转向架构架振动加速度幅值有15.5%到67.4%不等的减振效果,平均减振效果为49.33%,为转向架构架以及列车其他部件的减振提供了新方法和设计准则。     

本期导读

正高速动车转向架构架静强度试验和仿真研究转向架作为支撑车体、保证列车顺利通过曲线的重要部件,其结构强度是否满足设计要求直接关系到列车能否安全运行。以某高速列车动车转向架构架为研究对象,对构架进行静强度测试。试验通过测试构架以及轴箱转臂共同组成的被测试件在静态载荷的作用下产生的变形,并据此计算出相应测点所承受的应力从而判断其是否满足静强度要求。     

单轨跨座式作业车转向架结构分析

转向架是跨座式单轨车辆的关键部件之一,其结构性能好坏直接影响车辆的运行品质和行车安全。以单轨跨座式作业车转向架为研究对象,通过对转向架构架载荷的分析和计算,确定了构架上载荷的组合工况,构建了转向架构架的有限元分析模型,并利用有限元分析软件完成了对构架在多种工况下的结构强度进行分析,验证了构架结构设计的合理性。     

跨座式单轨车辆转向架构架模态分析

以跨座式单轨车辆转向架构架为研究对象,建立了构架的几何模型和有限元模型。介绍了构架结构模型的建模技巧、建模过程、建模单元特性以及有限元模型的创建技巧。根据模态分析的理论基础对构架的有限元模型进行了自由模态分析,通过计算得出了构架前16阶模态的固有振动频率和振型模态,确定了构架结构的动态特性,指出构架中振动的薄弱环节。为构架动态特性的改进设计和有效地避免共振现象的发生提供了参考,对进一步构架的动力学分析也有重要的意义。     

性能驱动的转向架构架结构设计方法

传统的轨道车辆转向架构架结构设计方法采用基于实例的"经验设计-性能验证"的反复迭代设计模式,耗时长,难以获得同时满足多个互斥性能指标的最优解。提出一种性能驱动的构架结构设计方法,通过输入构架的多个性能指标,直接获得一组优化的构架结构设计参数,避免了对设计经验的过度依赖和反复迭代。首先基于专家知识获得构架结构的设计空间,采用拉丁超立方抽样方法生成设计样本,并利用有限元仿真数据构建构架性能指标计算的Kriging代理模型,再采用强度帕累托进化算法(SPEA2)建立构架性能指标-结构参数映射模型。然后基于该模型输入构架的性能指标集,便可获得多组可行的构架结构设计参数,再应用集合理论对可行解进行优选,即可获得一组满足所有性能指标要求的优化解。最后,以某型转向架构架为实例,验证了该方法的可行性。该方法为构架的结构设计提供了一种新的解决思路,也可推广应用于相关领域产品的结构设计。     

上海地铁8号线C型动车转向架构架静强度分析

以上海地铁8号线(杨浦线)C型动车转向架构架为例,用SolidWorks软件对动车转向架构架进行实体建模并运用ANSYS有限元分析软件对转向架的构架结构进行静载荷分析,找出构架结构中的薄弱环节,为国内的转向架的设计生产提供经验及数据。     

某型地铁车辆转向架构架强度及模态分析

通过CATIA软件建立某型地铁车辆转向架构架的三维实体模型,采用HyperWorks建立了该型地铁转向架构架结构强度分析的有限元模型,参照铁路相关标准,计算得到其强度分析应力结果,验证了该构架结构设计的合理性。通过模态分析,获得该构架的各阶模态频率及模态振型,为构架的动态特性设计提供参考。     

铁路起重机转向架构架选型方案性能对比研究

根据TB/T1335-1996《铁道车辆强度设计及试验鉴定规范》和GB/T3811-2008《起重机设计规范》,采用有限单元法对铁路起重机转向架两种构架结构方案进行强度、模态分析。计算结果表明两种方案构架的强度、刚度均满足要求,但因其结构局限,方案2中的转向架结构还需进一步改进。     

转向架构架焊缝表面质量检测研究

为避免铁路机车发生构架断裂事故,本文针对转向架构架焊缝表面质量检测的研究,将从转向架构架焊缝结构概述入手,通过对转向架焊缝表面质量检测目标的提取,对焊缝表面图像识别匹配算法展开论述。最后,本文将着重对转向架构架焊缝表面质量检测的结果进行分析。希望本文的研究,能为我国铁路机车转向架焊缝表面质量的提高提供参考性建议。     

下置式副构架径向转向架技术研究

简要阐述了当前我国副构架径向转向架轮对径向机构的结构特点;为适应我国既有集成制动装置的安装,开展了下置式副构架径向转向架总体技术方案设计,完成了关键零部件结构强度仿真分析、试验验证及转向架样机试制。研究结果表明：下置式副构架径向转向架结构可靠、科学、合理。     

基于刚柔耦合动力学的高速列车转向架构架振动疲劳研究

构建了考虑转向架构架高频柔性的刚柔耦合动力学模型，结合模态应力恢复方法实现了考虑轨道激励的转向架构架动应力求解。基于该模型，提出一种基于典型服役模式扫频激励的转向架构架动态薄弱位置识别方法，研究了转向架构架薄弱位置动应力在典型服役工况下的应力特征和各特征工况损伤；最后，结合京广线路分布特征，研究了转向架构架薄弱位置的损伤。结果表明：基于典型服役模式扫频激励识别的结构动态薄弱位置，能够包含传统准静态方法识别的静态薄弱位置，同时可以识别薄弱位置的敏感频带；曲线半径对转向架关键位置损伤具有显著影响，随着曲线半径的减小损伤显著增大；考虑京广线曲线和直线分布特征，计算得到的转向架构架关键位置损伤满足1200万公里设计寿命的要求。     

0.4 kV接地线紧固装置的改进及优化

目前使用的0.4kV接地线在低压配电箱接地操作中存在由于体积过大无法满足安全距离而触碰带电间隔等问题。为了克服目前接地线在结构和操作上存在的不足,提出对0.4kV接地线紧固装置进行改进和优化,并详细阐述了紧固装置的改进方案和具体结构。     

扭转刚度测试方法及对构架疲劳强度影响

根据构架在线路运行中的扭曲状态和标准JIS E 4207：2004《铁路车辆-转向架-转向架构架设计通则》中规定的构架扭转刚度测试方法提出改进的刚度测试方法,新的测试方法简单且实用性较强,误差有效地控制在7%之内。构架根据结构设计形式的不同分为管梁型构架及箱梁型构架。利用新的扭转刚度测试方法分别对管梁型构架及箱梁型构架进行扭转刚度测试,同时理论分析两种类型构架扭转刚度不同的原因。利用ANSYS仿真分析软件对两种类型的转向架构架进行仿真分析,得出：构架扭转刚度的大小主要取决于测量的横截面积及横梁的结构形式,管梁型结构构架扭转刚度小于箱梁型结构构架的扭转刚度;在构架受扭转变形影响较大的区域,如横梁与侧梁的连接位置,由于箱梁型构架扭转模态频率较高,其动应力幅值较管梁型构架要小。     

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.     

基于频域法的转向架构架疲劳寿命研究

传统的转向架构架疲劳设计大多采用常幅加载,与构架实际运行中所受的随机激励明显不符,从而导致构架整体疲劳强度过量设计和局部结构抗疲劳不足的问题。首先利用逆傅里叶变换法对某随机过程信号进行了时域和频域数值模拟转换,并与该信号的解析值进行比较,验证了所建立的载荷历程正确性和合理性。然后基于逆傅里叶变换法和三次样条差值法,分别给出了轨道垂向不平顺和水平不平顺的位移、速度、加速度功率谱数值模拟方法。最后,以某高速转向架为例,对其进行了考虑车体以及构架各轮对之间相互作用的多点多轴随机振动分析,真实模拟了构架运行工况,并对构架结构疲劳薄弱位置进行了预测。研究结果表明,频域疲劳计算方法能较好地预测振动疲劳,为构架的抗疲劳设计和优化提供了一种新的方法。