高铁制动毂运行状态动力学模型及应力分析
发布时间：2022-01-03 11:13
随着高铁运行速度提高,对其车辆关键部件提出了更高的技术要求,其中制动毂是高速列车制动装置的重要结构之一,其性能直接影响高铁制动稳定性。大量相关文献报道,对于制动系统安全性研究仅集中在制动时的力学理论分析,指导制动时制动盘毂强度校核及设计,但由于忽略了长期运行时的制动毂力学行为理论研究,导致无法揭示目前制动毂早期失效机理。制动毂工作状态包括制动时和运行时,如果要系统地揭示其力学行为,不仅要考虑制动时也必须考虑运行时,而目前运行时制动毂力学分析理论成果几乎未见报道,不能系统地指导其强度校核及设计,因此运行时力学理论是目前高铁制动毂损伤机理分析亟需解决的问题。本文针对高铁制动毂损伤问题进行了应力分析及机理研究为后续高铁修程修制的制定提供理论依据。具体研究工作如下:（1）运行状态下制动毂动力学解析模型研究及其齿根应力计算。以运行状态的制动毂为研究对象进行外载荷的受力分析,应用弹性力学理论完成制动毂动力学解析模型的建立,根据边界条件建立弹性小变形协调方程求解动力学模型中制动毂各齿受力及其内应力,得到运行状态下齿根主要处于动态拉应力状态。（2）运行状态下制动毂弹性有限元建模及其仿真研究。根据制动毂...
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
制动盘与毅的螺栓连接实物图
?北京交通大学硕士学位论文???（４）制动毂早期疲劳损伤机理的验证试验研究。??利用声发射技术设计制动毂疲劳损伤检测试验，包括激励加载系统设计与声??发射信号测试系统设计。以解析法中运行状态的齿根应力利用有限元方法及制动??毂线弹性的特点计算得到激励加载系统中加载力范围的确定，进而设计ＡＥ信号采??集系统，确定分析信号的声发射参数，再以动车组拖车制动毂为试验实例，完成??制动毂声发射试验，对所选定的声发射参数进行分析进而验证理论方法的正确性。??１．４技术路线??论文的技术路线如图１－３所示。??
２运行状态下制动毂动力学建模及应力分析??对运行状态下制动毂进行动力学分析，由于制动毂在运行时受路谱振动与冲??击和旋转运动的惯性力两方面影响，因此从这两方面对制动毂进行外载荷分析。??本章对运行条件下制动盘毂进行外载荷分析，结合弹性力学理论得到其动力学解??析模型，同时根据边界条件建立弹性小变形协调方程，依据某主机厂所提供的真??实测试得到的路谱数据，进而对各毂齿的应力时间历程进行分析。??２．１制动盘毂结构??本文所研究的制动盘毂安装在高速列车拖车车轴上，而拖车车轴为非动力空??心车轴，轴上安装有２个拖车轮对及３组制动盘与制动毂。其中制动毂与制动盘??螺栓连接，与车轴通过过盈配合进行连接，是保证高速列车运行安全性的关键。??拖车结构示意图如图２－１所示，制动毂结构结构如图２－２所示。??
【参考文献】：
期刊论文
[1]高铁接触网关键零部件的疲劳寿命分析（英文）[J]. 戚广枫,肖晓晖,赵慧,陈建芳. Journal of Central South University. 2018(08)
[2]高速动车组制动盘螺栓断裂分析及优化方案[J]. 杨川,孟繁辉,许杰,李继山. 大连交通大学学报. 2018(04)
[3]超声波检测蠕墨铸铁制动毂蠕化率的研究[J]. 张文杰. 现代铸铁. 2018(03)
[4]高速列车制动盘制动过程的有限元模拟及表面划伤对应力场的影响研究[J]. 孟繁辉,刘艳,吴影,马元明,陈辉. 机械工程学报. 2018(12)
[5]高速列车制动盘瞬态温度场分析[J]. 李勇,祝汉燕,朱颖超. 制造业自动化. 2018(03)
[6]动车组轴盘温度场及应力场数值模拟分析[J]. 谢红太. 华东交通大学学报. 2018(01)
[7]考虑S-N曲线不确定性的概率疲劳寿命预测[J]. 高会英,张小强,黄洪钟,庞煜,胡钧铭. 中国科学:物理学 力学 天文学. 2018(01)
[8]动车组轴装制动盘盘毂连接座裂纹的超声波检测[J]. 徐伟,张香然. 无损检测. 2017(12)
[9]高速列车车体加速寿命试验载荷谱编制及分析[J]. 卢耀辉,张醒,张舒翔,曾京,党林媛. 机械工程学报. 2017(24)
[10]基于灰色聚类权的车轴裂纹声发射信号风险评估[J]. 林丽,许强,周勇. 无损检测. 2017(08)
博士论文
[1]高速列车车轴旋转弯曲作用下微动疲劳损伤研究[D]. 杨广雪.北京交通大学 2011
硕士论文
[1]动车组车轴疲劳试验方法研究[D]. 李密.西南交通大学 2018
[2]高铁制动盘应力分析及其损伤机理研究[D]. 耿凯.北京交通大学 2018
[3]制动毂齿部疲劳损伤机理及检测试验研究[D]. 秦芳芳.北京交通大学 2017
[4]高速动车组动力轮对强度研究[D]. 黄堃.兰州交通大学 2017
[5]轨道车辆车轴声发射数据流特征分析方法研究[D]. 王炟.大连理工大学 2017
[6]高速列车车体铝合金横梁疲劳可靠性研究[D]. 邱凡.北京交通大学 2015
[7]机车轮对过盈配合机理研究[D]. 李泽越.东北大学 2013
[8]高速列车车轴的疲劳可靠性灵敏度分析[D]. 宋瑾.东北大学 2009
[9]基于ARM9的车辆制动检测装置的研制[D]. 高敏.西南交通大学 2007
本文编号：3566175
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
制动盘与毅的螺栓连接实物图
?北京交通大学硕士学位论文???（４）制动毂早期疲劳损伤机理的验证试验研究。??利用声发射技术设计制动毂疲劳损伤检测试验，包括激励加载系统设计与声??发射信号测试系统设计。以解析法中运行状态的齿根应力利用有限元方法及制动??毂线弹性的特点计算得到激励加载系统中加载力范围的确定，进而设计ＡＥ信号采??集系统，确定分析信号的声发射参数，再以动车组拖车制动毂为试验实例，完成??制动毂声发射试验，对所选定的声发射参数进行分析进而验证理论方法的正确性。??１．４技术路线??论文的技术路线如图１－３所示。??
２运行状态下制动毂动力学建模及应力分析??对运行状态下制动毂进行动力学分析，由于制动毂在运行时受路谱振动与冲??击和旋转运动的惯性力两方面影响，因此从这两方面对制动毂进行外载荷分析。??本章对运行条件下制动盘毂进行外载荷分析，结合弹性力学理论得到其动力学解??析模型，同时根据边界条件建立弹性小变形协调方程，依据某主机厂所提供的真??实测试得到的路谱数据，进而对各毂齿的应力时间历程进行分析。??２．１制动盘毂结构??本文所研究的制动盘毂安装在高速列车拖车车轴上，而拖车车轴为非动力空??心车轴，轴上安装有２个拖车轮对及３组制动盘与制动毂。其中制动毂与制动盘??螺栓连接，与车轴通过过盈配合进行连接，是保证高速列车运行安全性的关键。??拖车结构示意图如图２－１所示，制动毂结构结构如图２－２所示。??
【参考文献】：
期刊论文
[1]高铁接触网关键零部件的疲劳寿命分析（英文）[J]. 戚广枫,肖晓晖,赵慧,陈建芳. Journal of Central South University. 2018(08)
[2]高速动车组制动盘螺栓断裂分析及优化方案[J]. 杨川,孟繁辉,许杰,李继山. 大连交通大学学报. 2018(04)
[3]超声波检测蠕墨铸铁制动毂蠕化率的研究[J]. 张文杰. 现代铸铁. 2018(03)
[4]高速列车制动盘制动过程的有限元模拟及表面划伤对应力场的影响研究[J]. 孟繁辉,刘艳,吴影,马元明,陈辉. 机械工程学报. 2018(12)
[5]高速列车制动盘瞬态温度场分析[J]. 李勇,祝汉燕,朱颖超. 制造业自动化. 2018(03)
[6]动车组轴盘温度场及应力场数值模拟分析[J]. 谢红太. 华东交通大学学报. 2018(01)
[7]考虑S-N曲线不确定性的概率疲劳寿命预测[J]. 高会英,张小强,黄洪钟,庞煜,胡钧铭. 中国科学:物理学 力学 天文学. 2018(01)
[8]动车组轴装制动盘盘毂连接座裂纹的超声波检测[J]. 徐伟,张香然. 无损检测. 2017(12)
[9]高速列车车体加速寿命试验载荷谱编制及分析[J]. 卢耀辉,张醒,张舒翔,曾京,党林媛. 机械工程学报. 2017(24)
[10]基于灰色聚类权的车轴裂纹声发射信号风险评估[J]. 林丽,许强,周勇. 无损检测. 2017(08)
博士论文
[1]高速列车车轴旋转弯曲作用下微动疲劳损伤研究[D]. 杨广雪.北京交通大学 2011
硕士论文
[1]动车组车轴疲劳试验方法研究[D]. 李密.西南交通大学 2018
[2]高铁制动盘应力分析及其损伤机理研究[D]. 耿凯.北京交通大学 2018
[3]制动毂齿部疲劳损伤机理及检测试验研究[D]. 秦芳芳.北京交通大学 2017
[4]高速动车组动力轮对强度研究[D]. 黄堃.兰州交通大学 2017
[5]轨道车辆车轴声发射数据流特征分析方法研究[D]. 王炟.大连理工大学 2017
[6]高速列车车体铝合金横梁疲劳可靠性研究[D]. 邱凡.北京交通大学 2015
[7]机车轮对过盈配合机理研究[D]. 李泽越.东北大学 2013
[8]高速列车车轴的疲劳可靠性灵敏度分析[D]. 宋瑾.东北大学 2009
[9]基于ARM9的车辆制动检测装置的研制[D]. 高敏.西南交通大学 2007
本文编号：3566175
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