小车轮压作用处偏轨箱形梁局部应力分析

发布时间：2021-10-21 23:32

　　小车轮压作用处偏轨箱形梁主腹板承受较大的局部应力,该处局部应力值直接影响到轨道型号、箱形梁几何参数的选定。起重运输机械的设计方法多采用以古典力学和数学为基础的半理论、半经验设计法,类比法和直觉法等传统设计方法。以往此方面的研究工作以半实验、半理论研究为主,得出的计算公式往往偏于保守、不够精确。由于经济性因素和实验条件的限制,针对一系列不同几何参数的偏轨箱形梁展开几何参数与局部应力之间变化规律的研究不太现实。随着科学技术的不断发展,先进的设计理论和方法不断涌现,使得这一问题可以通过计算机仿真来进行解决。针对以上情况,本论文将运用大型有限元软件ANSYS对小车轮压作用处偏轨箱形梁主腹板局部应力进行仿真建模分析;同时综合应用弹性力学、接触力学、弹性地基梁理论对该问题展开理论研究。本论文的主要内容:将Hertz接触理论和有限元软件ANSYS结合起来,把主腹板的局部受力问题视为小车轮与轨道及轨道与上翼缘板之间发生接触行为作用下的受力问题,建立了小车轮压作用处偏轨箱形梁主腹板局部应力的接触分析模型,研究不同情况（小车轮压、轨道截面惯性矩和箱形梁几何参数）下局部应力的变化规律,得出相关结论。运用弹性... 

【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

有限元模型

最后针对小车位于跨中时进行加载，轮距取为lm。3.2分析结果的处理针对主腹板处局部区域分别进行云图显示(图3一5)、主腹板厚度方向节点竖直方向应力(以下均简称为节点应力)显示(图3一6)和主腹板厚度方向节点应力变化趋势(图3一7)。节点应力最大值位于小车轮压作用处主腹板上角点B(如图3一l)，从图3一7中可以看出，A、B两角点处应力值明显偏大且B点比A点应力值大，位于A、B两点之间节点上的应力值变化很小，其值都在一个值附近小范围波动。A、B两点处应力值明显偏大是由于上翼缘板与主腹板之间呈九十度夹角，在该处几何形状突变，存在很明显的应力集中现象;B处应力值比A处大主要是因为B点位于外伸翼缘下方比A点更容易下挠，竖直方向弯曲变形更大。中间节点应力值波动小正好与第二章中平面薄板可以假设为平面应力问题在理论上有一致性。图3一5局部细化区域云图显示

0510152025土腹板厚度方向节点号图3一7主腹板厚度方向节点应力变化趋势本文将以小车轮压作用处主腹板厚度方向上应力均匀分布区域的节点应力为研究对象，后续章节将不再考虑应力集中现象。求解图3一5中主腹板厚度方向上应力分布均匀的红色区域中所有节点(即图3一7中应力值波动较小的节点)的平均应力值。定义均匀分布区域节点的应力均值为‘，并将应力均值作为平面应力的近似值。

【参考文献】：
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本文编号：3449933