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踏面制动单元安装接口可靠性研究
| 论文题名： | 踏面制动单元安装接口可靠性研究 |
| 关键词： | 城市轨道交通;踏面制动单元;安装接口;可靠性 |
| 摘要： | 我国国民经济的快速增长和科学技术的不断进步，带动了城市轨道的发展。轨道交通在运营过程中，因运营线路的特殊性，列车需频繁启动、制动，且因两个站台之间的距离较短，需较大的列车制动减速度。踏面制动是轨道交通主要的制动方式，因此要求踏面制动单元具备极高的稳定性和安全性。在列车实施制动过程中，踏面制动单元安装接口处的联接螺栓易出现失效问题。因此，踏面制动单元安装接口是否安全是列车能否安全实施制动的一个重要因素。针对这种情况，需对踏面制动单元的安装接口进行可靠性分析和研究。 在总结国内外安装接口技术与机械结构可靠性设计发展状况的基础上，结合本论文所需解决的问题，选用合适的方案对踏面制动单元安装接口进行研究分析。 踏面制动单元与转向架构架之间通过螺栓相连。列车制动，踏面制动单元受多载荷作用，其将受到的载荷传递给联接螺栓。因此，对踏面制动单元安装接口分析时需考虑多种载荷因素的影响。由于切应力是引起材料屈服强度的主要因素，为简化计算模型，本文主要研究了螺栓所受的切向力作用。基于偏心受剪螺栓的计算模型并结合旋转中心理论，分析踏面制动单元安装接口的受力情况，从而确定安装接口受力预计算的理论方法。 基于有限元仿真方法建立踏面制动单元安装接口的三维模型，根据TB/T3058-2002,对踏面制动单元在不同工况下的受力进行设定，模拟踏面制动单元安装接口的实际受载情况。通过对踏面制动单元安装接口模型进行静强度分析和瞬态分析，对比各种工况下，联接螺栓处的应力云图。结果表明，踏面制动单元安装接口是安全可靠的。 根据应力-强度干涉模型，用蒙特卡洛模拟法计算安装接口在不同工况下的应力和强度之间的关系，分析安装接口的可靠性。通过可靠度的计算，即可判断安装接口是安全可靠的。 结合理论分析和有限元仿真两种方法，分别对螺栓组和止挡结构进行受力分析，确定螺栓的最优个数、最优布局和止挡的最优位置，为踏面制动单元安装接口的实际设计提供参考作用。同时，运用MATLAB的GUI界面，进行人机交互界面设计，设置联接螺栓主要参数、无止挡踏面制动单元和有止挡踏面制动单元三个模块，针对不同情况的安装接口进行受力情况的预计算，实现参数化的设计。用户只需在相应的界面中输入相关参数，即可判定安装接口的可靠性。 |
| 作者： | 王珏 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 杨美传 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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