动车组车轮多轴疲劳强度分析及修正

发布时间：2021-09-04 20:24

　　国内外研究结构多轴疲劳强度理论与方法的文献较为多见,尤其是金属母材的疲劳评估准则与行业标准都相对成熟。但即使在同样载荷作用下的同样结构进行多轴疲劳评估,各种评估方法所得结果都会有一定的差异。分别用Sines准则、Crossland准则和Kakuno-Kawada准则对动车组车轮进行多轴疲劳强度计算,研究对比各种方法得出的安全系数的大小,得到安全性最高的疲劳强度评估方法。计算结果表明,Kakuno-Kawada准则相对于其他多轴疲劳评估准则安全系数最小,安全度最高。由于Kakuno-Kawada准则中参数只考虑扭转应力对车轮的影响,评估结果存在一定的局限性。对该方法进行了修正,将对称扭转疲劳极限t_-1与对称弯曲疲劳极限f_-1的比值作为限定条件,使修正后的Kakuno-Kawada准则更符合动车组车轮实际运行受力情况,安全系数小于原准则,说明改进的Kakuno-Kawada准则计算方法更加安全有效,有利于保证动车组车轮的运行安全。 

【文章来源】：铁道学报. 2020,42(08)北大核心EICSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

多轴应力状态转变为单轴应力状态的方法

CRH3型动车组车轮为典型的非轴对称车轮[13]。应用Hypermesh软件建立车轮有限元模型,车轮整体选用三维六面体单元进行离散,网格划分如图2所示。在车轮的中心处增加了车轴部分模型,并在车轴两侧限制x、y和z三个方向的位移[14-15]。2.2 疲劳载荷工况分析

各工况加载示意图(单位:mm)

【参考文献】：
期刊论文
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[3]基于主应力法和修正的Crossland疲劳准则的动车组车轮疲劳强度评定方法[J]. 张澎湃,刘金朝,张斌,付秀琴,张弘,丛韬.  中国铁道科学. 2014(02)
[4]两种评定准则下的车轮疲劳强度分析[J]. 刘旭,张开林,姚远,赵利华.  机车电传动. 2012(04)
[5]CRH3型动车组车轮的疲劳寿命分析[J]. 李树林,石启龙,杨建伟,张骄.  机械设计与制造. 2011(12)
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[7]铁道车辆车轮强度设计方法探讨[J]. 刘会英,张澎湃,米彩盈.  铁道学报. 2007(01)
[8]有限元网格自适应技术在轮轨接触分析中的运用[J]. 姜建华,戴月辉.  铁道学报. 2001(02)
[9]机车轮对装配应力的数值分析[J]. 赵华,何翠微,刘建新.  铁道学报. 1998(01)

硕士论文
[1]低温服役条件下高速动车组车轮失效机理及疲劳可靠性评价研究[D]. 张鹏.浙江理工大学 2017



本文编号：3383949