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动力转向架焊接构架疲劳评定方法研究
| 论文题名： | 动力转向架焊接构架疲劳评定方法研究 |
| 关键词： | 动力转向架;焊接构架;等效结构应力;断裂力学;疲劳寿命 |
| 摘要： | 随着列车向高速化、重载化以及多元化发展，铁路运输的安全性也受到了越来越多的关注。构架作为转向架主体承载结构，尤其是动力转向架的焊接构架，其焊接疲劳强度问题一直是轨道车辆安全运行的重点及难点。如何快速、准确地预测动力转向架构架的疲劳寿命，已成为近年来研究和预测构架疲劳寿命的热点。本文以某型号动力转向架构架作为疲劳寿命预测的载体，采用两种新型的疲劳评价方法分别对不同的焊接位置在运营过程中的疲劳寿命进行了全面的评估。 本文详细阐述了美国Battelle实验室提出的等效结构应力法在焊接结构应用中的优势，基于等效结构应力法编制计算程序计算角焊缝焊接接头的疲劳寿命;通过与传统的名义应力法疲劳寿命预测结果对比得出:等效结构应力法在大型复杂结构件疲劳寿命分析中更具优势。本文还阐述了缺口应力法和断裂力学法的理论基础，应用这两种不同的方法对含有熔合缺陷深度的角焊缝焊根进行疲劳寿命预测，计算了焊根处的寿命并对两种方法的计算结果进行了对比得出:基于JIS E4207标准的断裂力学方法在复杂结构件的应用中更具优势。 利用有限元前处理软件建立动力转向架构架的模型，通过ANSYS和等效结构应力法疲劳分析相关软件对动力转向架构架进行强度分析，运用等效结构应力法和等效结构应力—寿命曲线(ΔS-N)计算构架在TB/T2368中规定的三级疲劳试验载荷下的累积损伤值，获得了准确的疲劳计算结果，提供了一种新的基于结构力学的构架焊趾疲劳寿命预测方法。 依据JIS E4207标准中关于焊根疲劳寿命预测计算的说明，采用TB/T2368中规定的三级疲劳载荷对构架进行加载，利用断裂力学方法计算标准中考核位置的应力强度因子范围，根据应力强度因子—寿命曲线(ΔK-N)来计算动力转向架构架单边坡口焊接形式下的累积损伤值，对比了不同熔合缺陷深度下焊根处疲劳寿命值的结果，为构架疲劳设计提供了有效的焊根疲劳设计参数。 |
| 作者： | 黄鹏 |
| 专业： | 载运工具运用工程 |
| 导师： | 阳光武 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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