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结构及稳定性对209P转向架构架结构强度影响研究
| 论文题名： | 结构及稳定性对209P转向架构架结构强度影响研究 |
| 关键词： | 蛇行失稳;刚柔耦合;悬挂参数;结构强度;转向架构架;铁道车辆 |
| 摘要： | 转向架构架是铁道车辆的主要承载件之一，其结构强度对列车运行安全具有十分重要的意义。近年来，在209P转向架焊接构架的运用过程中横侧梁连接处多次出现裂纹，对列车运行安全造成了较为严重的影响。 鉴于此，本文结合车辆动力学和有限元研究了结构及稳定性对209P转向架构架结构强度的影响，并重点关注构架横侧梁连接处的应力水平。通过SIMPACK软件建立了基于构架弹性体的刚柔耦合车辆动力学模型，仿真获得了列车不同运行状态下、改进构架模型下、不同悬挂参数下构架的外载荷时间历程，并结合有限元分析软件ANSYS进行了构架动应力分析，同时引入平均应力幅值用于比较分析构架横侧梁连接处的应力水平。通过研究得到下述结论: (1)构架横侧梁连接处节点的应力水平随着车辆运行速度的增大而提高。长期服役过程中，该部位可能发生疲劳损伤，影响构架运用安全。此外，车辆失稳状态下，脱轨系数及轮轨横向力超出安全限值，严重影响行车安全。 (2)相同速度下，改进后的构架横侧梁连接处节点的应力水平明显降低，在实际运行中，改进构架可以降低横侧梁连接处发生疲劳和损伤的可能性。此外，改进构架下车辆系统的脱轨系数、轮重减载率和轮轨作用力虽无显著变化，但在数值上有所减小，表明构架结构的改进提高了列车运行安全性。 (3)改变悬挂参数后，车辆非线性临界速度有所提高，脱轨系数、轮重减载率均有所减小。同时，相同速度下，构架横侧梁连接处节点的应力水平有所降低。 (4)在满足车辆系统安全运行的前提下，通过改进构架结构或者改进车辆系统悬挂参数可以降低构架横侧梁连接处应力水平，降低构架发生疲劳损伤的可能性，提高构架运用安全性。 |
| 作者： | 杜唐云 |
| 专业： | 载运工具运用工程 |
| 导师： | 任尊松 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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