B型地铁车辆转向架构架服役安全性能研究

发布时间：2023-05-04 05:18

　　随着我国经济的蓬勃发展,城市规模的不断扩张,城市人口也继而快速增长,使得现代化城市面临一系列交通拥堵问题。目前我国城市轨道交通的发展以地铁为主,为解决城市拥堵,交通繁忙提供了有效措施。焊接构架作为转向架支撑车体和连接各零部件的关键结构,其服役性能的安全可靠性直接影响着列车的运行安全。为此,本文以地铁B型车动车焊接构架为研究对象,对其疲劳强度强度和结构优化两方面进行研究。首先,建立B型地铁车辆转向架构架的精细化有限元模型,根据UIC615-4标准确定边界条件,采用ANSYS软件进行了超常载荷工况下的静强度仿真分析,并采用第四强度理论对分析结果进行评估。分析结果显示构架在超常载荷工况下的最大应力出现在纵向辅助梁与横梁连接处,应力值为238.7 MPa,满足静强度要求。接着对构架进行自由模态分析,选取前13阶振型,其中前6阶为刚体模态,振动频率为0,7-13阶振型最低振动固有频率为45.49Hz,最高振动固有频率为137.11Hz。其次,对焊接构架进行了疲劳损伤分析。主要采用准静态法进行损伤计算,分三个载荷步在nCode软件中进行运算,分析结果得到三个载荷步下的疲劳损伤均主要集中在横向止挡处...

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 选题的研究背景
    1.2 国内外研究现状
    1.3 论文研究内容及方法
2 构架静强度分析与模态分析
    2.1 构架结构特点
    2.2 构架有限元模型
        2.2.1 有限元理论
        2.2.2 有限元模型的建立
    2.3 载荷条件及工况分析
        2.3.1 静强度评定准则
        2.3.2 边界条件
        2.3.3 载荷条件
    2.4 静强度分析结果
    2.5 模态分析
        2.5.1 模态分析理论
        2.5.2 分析结果
    2.6 本章小结
3 构架疲劳损伤分析
    3.1 疲劳分析理论
    3.2 疲劳载荷与工况
        3.2.1 疲劳载荷计算
        3.2.2 疲劳载荷加载方式
        3.2.3 载荷谱
    3.3 疲劳损伤计算
        3.3.1 选择S-N曲线
        3.3.2 标定单位疲劳载荷与应力
    3.4 疲劳损伤计算结果
    3.5 本章小结
4 构架结构优化设计
    4.1 优化设计基本理论
        4.1.1 结构优化的数学模型
        4.1.2 OptiStruct软件
    4.2 构架优化设计
        4.2.1 基于静强度结果的优化设计
        4.2.2 基于疲劳损伤结果的优化设计
    4.3 优化后静强度校核
    4.4 优化后疲劳损伤校核
    4.5 本章小结
结论
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果



本文编号：3808026