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复合工况下地铁枕梁强度分析及疲劳寿命预测
| 论文题名： | 复合工况下地铁枕梁强度分析及疲劳寿命预测 |
| 关键词： | 地铁枕梁;强度分析;疲劳寿命;复合工况 |
| 摘要： | 各国经济不断蓬勃发展的同时，交通问题日趋严重，地铁与其他公共交通工具相比，在机动性、速度、制造成本以及载客量方面具有一定优势而成为各国各地解决城市的交通问题的重要手段。枕梁作为地铁车体与转向架之间牵引传动的桥梁，是地铁底架的关键部位，同时承受拉伸和压力载荷。枕梁的结构尺寸大、几何形状相对复杂、应力分布较其他部位复杂，对车辆运行的安全性和可靠性具有重要影响，所以枕梁的疲劳寿命预测也显得尤为重要。本文以有限元理论为出发点，对复合载荷工况下的地铁车体进行了静强度分析，以静强度分析结果为基础构建了枕梁疲劳危险点的载荷谱，最后采用多轴疲劳相关理论预测了枕梁寿命。本文的主要工作如下: 首先，根据标准JIS-7105、JIS-7106所规定的单一疲劳载荷工况，结合地铁在实际运行过程中的运行情况确定了地铁车体所受16种载荷工况。其次利用Hyperworks对地体车体进行强度分析，提取出地铁枕梁处的强度分析结果，确定枕梁处的8个疲劳危险点。然后根据特定线路上地铁工况的变化，建立了车体载荷谱的数学模型，并利用Matlab对该模型进行编程，编制出了某城市地铁五号线枕梁各疲劳危险点的载荷谱。最后采用多轴疲劳中的等效应力法和临界平面法，结合载荷压缩理论、雨流计数法、S-N曲线、Goodman平均应力修正准则和Miner线性累积损伤理论估算出了枕梁的疲劳寿命。本文对枕梁疲劳寿命预测具有普遍性，同样适用于其他线路的地铁枕梁。 |
| 作者： | 罗宇辉 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 王雷 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东北大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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