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CRH380B转向架构架结构强度及可靠性分析
| 论文题名： | CRH380B转向架构架结构强度及可靠性分析 |
| 关键词： | 转向架构架;结构强度;疲劳寿命;CRH380B动车组 |
| 摘要： | 转向架是铁道车辆组成的关键部件之一，是车辆运行过程中轨道激励的主要接收部件。构架是转向架其他零部件的安装之基，传递来自各方向的交变载荷，其设计合理与否直接影响着列车运行的安全性、平稳性和可靠性。随着动车组速度的提高，构架疲劳损坏显著增加，造成了严重的经济损失，威胁行车安全。 以CRH380B动车组转向架构架为研究对象，在总结该领域国内外学者的研究基础上，提出本文研究内容和方法。 根据相关图纸，应用Solidworks三维建模软件对构架进行实体建模，并对模型进行简化处理，采用Abaqus有限元分析软件建立构架的有限元模型。基于UIC615-4标准对其进行静强度分析和疲劳强度评定，分析结果表明在超常载荷工况下及模拟运营工况下构架的静强度满足强度要求。选用Goodman-Smith疲劳极限图对构架的疲劳强度进行评估，选取的校核点全部位于包络线内，构架的疲劳强度满足要求。 选用临界面法的Brown-Miller多轴疲劳损伤模型，利用Morrow公式修正平均应力，基于Fe-Safe软件对构架进行疲劳寿命预测分析。估算结果显示，构架的最小寿命为1396万次，发生在下盖板与空气弹簧座圆孔过度处，大于UIC615-4标准规定的1000万次，说明构架的疲劳寿命满足设计要求。 利用ANSYA概率可靠性模块，对构架进行了可靠性和灵敏度分析。最终得出静强度的可靠性为1，构架安全可靠。构架材料的许用应力对静强度可靠性的影响最大，垂向及横向载荷对其影响次之。基于p-S-N曲线，对构架的疲劳寿命进行了估算。构架的疲劳寿命估算结果为1365万次，大于UIC615-4标准规定的1000万次，与Fe-safe疲劳分析软件估算出的1396万次的相对误差为2.2％，构架的疲劳寿命满足设计要求。 对构架进行模态分析，提取了构架的1～8阶模态振型，得出构架在第1阶模态下取得最低频率，其值为32.3Hz，高于线路的激扰频率及车体等部件的自振频率，避免了共振现象的发生，满足标准规定的要求。 |
| 作者： | 郑伟 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 商跃进 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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