悬挂式单轨车辆转向架悬吊梁强度及疲劳研究
发布时间：2021-08-13 06:11
悬挂式单轨交通系统以其较低的施工成本、较短的施工期、良好的线路适应能力以及更高的空间利用率等优点,成为了缓解高速城市化带来的拥堵问题的优秀方案,受到了越来越多的关注。以此为背景,本文针对一新型设计的悬挂式单轨车辆转向架,对其主要构件的悬吊梁部分进行了结构强度计算以及疲劳分析,并对计算结果的准确性进行了验证。本文首先介绍了悬挂式单轨交通系统的特点及其发展情况,分析了国内外对于悬挂式单轨车辆的研究现状,并根据我国实际情况,结合标准EN13749分析了转向架悬吊梁的结构及载荷传递过程,最终计算了其载荷,建立了13个超常静载荷工况组合和37个正常运营工况组合。使用CREO软件进行三维建模并提取模型导入Hypermesh中建立有限元模型进行静强度与模态计算,运营工况计算数据根据标准中将多轴应力转化为单轴应力的方法处理后,使用修正Goodman曲线图进行疲劳强度评估。本文最终结果如下:1、根据设计研究的悬挂式单轨车辆转向架结构及其受力,参考相关标准,确定了转向架悬吊梁的载荷计算方法及工况组合。结合其边界条件使用Hypermesh建立了其有限元模型。2、分析静强度计算及模态计算的结果,证明了该转向架...
【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】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
德国伍珀塔尔线
西南交通大学硕士研究生学位论文第2页于伍珀塔尔市的河道之上，同时作为该市的主要交通干线以及观光旅游线路。与传统轨道交通一致，其转向架使用钢制车轮走行于钢轨之上。转向架采用非对称悬挂设计，悬吊装置位于轨道梁一侧（如图1-1）[11]。图1-1德国伍珀塔尔线（2）日本东京上野动物园线日本东京上野动物园的悬挂式单轨线路于上世纪60年代起开始运营，只在2001年至2002年间暂停使用过。该线路可视作伍珀塔尔线的改进型，依然采用非对称悬挂，但改用了橡胶轮胎（如图1-2）。线路总长0.3千米，采用600伏直流电压供电[12]。列车编组为两个车厢，每个车厢含有两个转向架。图1-2东京上野动物园线（3）法国新堡Safege悬挂式单轨实验线
西南交通大学硕士研究生学位论文第3页法国Safege联盟公司在总工程师LucienChadenson的带领下于1958年设计了Safege型悬挂式单轨，并于新堡建立了一条试验线试运行[13]。Safege型悬挂式单轨开创性的使用未封闭的轨道梁，轨道梁在下方开口，转向架运行于轨道梁内，而车体与转向架由通过轨道梁开口处的连接装置进行联接。这种结构使得车辆具有了更好的稳定性[14]。新堡的试验线达到了120km/h的速度[15]。虽然它没有投入实际应用，但它为德国和日本的研究人员提供了新的设计思路（如图1-3）。图1-3法国Safege试验线（4）德国多特蒙德H-Bahn悬挂式单轨1980年，在联邦政府的委托之下，德国多特蒙德大学与西门子公司合作建造了世界第一条无人驾驶的悬挂式单轨列车线路。该线路于1984年建成，并与2003年进行了扩建[16][17]。线路总长3千米，设有5个站，日客运量5000人次，而由于每天运行最长达21小时，其最大日客运量可以达到11000人次[18]。该线路是一条具有试验性质的多特蒙德大学的校内交通线，运量较低（如图1-4）。
【参考文献】：
期刊论文
[1]体-壳混合单元与实体单元在构架强度计算中的对比分析[J]. 王腾飞,肖绯雄,银豪. 现代城市轨道交通. 2019(01)
[2]悬挂式单轨车辆的应用分析[J]. 白雪,李芾. 电力机车与城轨车辆. 2015(02)
[3]国内轨道交通发展概述[J]. 刘凌云,付雯雯. 决策探索(下半月). 2014(03)
[4]悬挂式空中列车的应用发展[J]. 周美艳. 国外铁道车辆. 2014(02)
[5]悬挂式单轨车的发展及其现状[J]. 李芾,许文超,安琪. 机车电传动. 2014(02)
[6]我国地铁建设状况分析[J]. 蓝兰. 中国仪器仪表. 2009(10)
[7]动车转向架焊接构架的静强度和疲劳强度试验[J]. 冯遵委,唐永明,孙海东. 国外铁道车辆. 2009(04)
[8]工程轨道车转向架焊接构架强度与模态分析[J]. 安琪,李芾,付茂海,周张义,张军平,何兰亮. 内燃机车. 2008(09)
[9]焊接构架疲劳强度的有限元分析及评估[J]. 田合强,邬平波,王建斌,兰清群. 内燃机车. 2008(03)
[10]复合轻轨车体的多级优化法[J]. A.M.Harte,张俊,邵文盛. 国外铁道车辆. 2005(04)
硕士论文
[1]北京地铁2号线车辆转向架构架载荷测试与研究[D]. 张立.北京交通大学 2017
[2]新型悬挂式单轨车辆转向架构架结构优化设计与强度分析[D]. 刘宁.西南交通大学 2017
[3]悬挂式单轨车辆转向架焊接构架模态分析及强度研究[D]. 王智辉.西南交通大学 2017
[4]基于体—壳混合单元结构的焊缝疲劳强度研究[D]. 曲文辉.西南交通大学 2017
[5]高速动车组拖车转向架构架结构分析[D]. 周舟.石家庄铁道大学 2016
[6]具有一系悬挂的悬挂式单轨车辆悬挂参数分析及优化[D]. 李天一.西南交通大学 2015
[7]悬挂式单轨车辆转向架结构设计及动力学性能分析[D]. 张德乾.西南交通大学 2015
[8]基于ADAMS的悬挂式单轨车辆悬挂参数优化和侧风影响研究[D]. 曹恺.西南交通大学 2015
[9]70%低地板转向架构架强度分析与试验研究[D]. 付媛媛.北京交通大学 2014
[10]悬挂式单轨车动力学性能研究[D]. 许文超.西南交通大学 2014
本文编号：3339911
【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】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
德国伍珀塔尔线
西南交通大学硕士研究生学位论文第2页于伍珀塔尔市的河道之上，同时作为该市的主要交通干线以及观光旅游线路。与传统轨道交通一致，其转向架使用钢制车轮走行于钢轨之上。转向架采用非对称悬挂设计，悬吊装置位于轨道梁一侧（如图1-1）[11]。图1-1德国伍珀塔尔线（2）日本东京上野动物园线日本东京上野动物园的悬挂式单轨线路于上世纪60年代起开始运营，只在2001年至2002年间暂停使用过。该线路可视作伍珀塔尔线的改进型，依然采用非对称悬挂，但改用了橡胶轮胎（如图1-2）。线路总长0.3千米，采用600伏直流电压供电[12]。列车编组为两个车厢，每个车厢含有两个转向架。图1-2东京上野动物园线（3）法国新堡Safege悬挂式单轨实验线
西南交通大学硕士研究生学位论文第3页法国Safege联盟公司在总工程师LucienChadenson的带领下于1958年设计了Safege型悬挂式单轨，并于新堡建立了一条试验线试运行[13]。Safege型悬挂式单轨开创性的使用未封闭的轨道梁，轨道梁在下方开口，转向架运行于轨道梁内，而车体与转向架由通过轨道梁开口处的连接装置进行联接。这种结构使得车辆具有了更好的稳定性[14]。新堡的试验线达到了120km/h的速度[15]。虽然它没有投入实际应用，但它为德国和日本的研究人员提供了新的设计思路（如图1-3）。图1-3法国Safege试验线（4）德国多特蒙德H-Bahn悬挂式单轨1980年，在联邦政府的委托之下，德国多特蒙德大学与西门子公司合作建造了世界第一条无人驾驶的悬挂式单轨列车线路。该线路于1984年建成，并与2003年进行了扩建[16][17]。线路总长3千米，设有5个站，日客运量5000人次，而由于每天运行最长达21小时，其最大日客运量可以达到11000人次[18]。该线路是一条具有试验性质的多特蒙德大学的校内交通线，运量较低（如图1-4）。
【参考文献】：
期刊论文
[1]体-壳混合单元与实体单元在构架强度计算中的对比分析[J]. 王腾飞,肖绯雄,银豪. 现代城市轨道交通. 2019(01)
[2]悬挂式单轨车辆的应用分析[J]. 白雪,李芾. 电力机车与城轨车辆. 2015(02)
[3]国内轨道交通发展概述[J]. 刘凌云,付雯雯. 决策探索(下半月). 2014(03)
[4]悬挂式空中列车的应用发展[J]. 周美艳. 国外铁道车辆. 2014(02)
[5]悬挂式单轨车的发展及其现状[J]. 李芾,许文超,安琪. 机车电传动. 2014(02)
[6]我国地铁建设状况分析[J]. 蓝兰. 中国仪器仪表. 2009(10)
[7]动车转向架焊接构架的静强度和疲劳强度试验[J]. 冯遵委,唐永明,孙海东. 国外铁道车辆. 2009(04)
[8]工程轨道车转向架焊接构架强度与模态分析[J]. 安琪,李芾,付茂海,周张义,张军平,何兰亮. 内燃机车. 2008(09)
[9]焊接构架疲劳强度的有限元分析及评估[J]. 田合强,邬平波,王建斌,兰清群. 内燃机车. 2008(03)
[10]复合轻轨车体的多级优化法[J]. A.M.Harte,张俊,邵文盛. 国外铁道车辆. 2005(04)
硕士论文
[1]北京地铁2号线车辆转向架构架载荷测试与研究[D]. 张立.北京交通大学 2017
[2]新型悬挂式单轨车辆转向架构架结构优化设计与强度分析[D]. 刘宁.西南交通大学 2017
[3]悬挂式单轨车辆转向架焊接构架模态分析及强度研究[D]. 王智辉.西南交通大学 2017
[4]基于体—壳混合单元结构的焊缝疲劳强度研究[D]. 曲文辉.西南交通大学 2017
[5]高速动车组拖车转向架构架结构分析[D]. 周舟.石家庄铁道大学 2016
[6]具有一系悬挂的悬挂式单轨车辆悬挂参数分析及优化[D]. 李天一.西南交通大学 2015
[7]悬挂式单轨车辆转向架结构设计及动力学性能分析[D]. 张德乾.西南交通大学 2015
[8]基于ADAMS的悬挂式单轨车辆悬挂参数优化和侧风影响研究[D]. 曹恺.西南交通大学 2015
[9]70%低地板转向架构架强度分析与试验研究[D]. 付媛媛.北京交通大学 2014
[10]悬挂式单轨车动力学性能研究[D]. 许文超.西南交通大学 2014
本文编号：3339911
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