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原文传递地铁扣件T型螺栓断裂机理研究

论文题名：	地铁扣件T型螺栓断裂机理研究
关键词：	螺栓断裂;强度分析;轴向约束;振动分析;断裂机理
摘要：	北京地铁十四号线园博园-大瓦窑区间小半径曲线上出现大量扣件T型螺栓断裂现象，危及行车安全。文章以上述工程实际病害为研究对象，通过Abaqus软件建立数值计算模型，利用有限元计算方法，基于非线性接触理论模拟T型螺栓在扣件系统中的实际工作状态，通过改变螺栓轴向约束面积、轴向约束位置为变量，分析T型螺栓在不同边界条件下螺栓根部的等效应力分布，并对因约束方式改变后对T型螺栓最大等效应力进行强度分析，同时为验证强度分析结果进行现场动力学测试。本文还对现场轨道振动情况和波磨情况进行了测试，基于现场测试情况分析了波磨对T型螺栓振动的影响。主要结论如下：　　（1）随着轴向约束面积的减小，T型螺栓根部等效应力值逐渐增大；并且在约束面积相同的情况下，T型螺栓根部最大等效应力随约束位置逐渐远离螺栓轴心而增大。　　（2）T型螺栓根部最大等效应力出现在中轴向两侧1/2位置处；T型螺栓破坏裂纹从球形表面产生并逐步向下扩散。　　（3）振动分析表明，当列车运行速度在80km/h时，在线路波长为10～30mm的典型波磨存在的情况下，T型螺栓一阶、二阶模态固有频率处于典型波磨通过频率中，同时一阶模态固有频率与80km/h速度下T型螺栓振动激励频率测试结果相当，T型螺栓在该线路中存在共振现象。
作者：	王敏
专业：	建筑与土木工程
导师：	肖俊恒
授予学位：	硕士
授予学位单位：	中国铁道科学研究院
学位年度：	2016
正文语种：	中文