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地铁转向架构架有限元分析与强度试验
| 论文题名： | 地铁转向架构架有限元分析与强度试验 |
| 关键词： | 地铁转向架构架;有限元分析;强度试验 |
| 摘要： | 转向架构架作为轨道交通车辆重要的组成部分，在地铁车辆上起到至关重要的作用。随着轨道车辆的速度不断提升，转向架构架的安全性、可靠性尤为重要。本文针对转向架构架的结构的强度分析方面进行研究，以提升转向架的结构安全性、可靠性。本文的研究内容如下： （1）分析了转向架构架的结构，选用H型焊接结构，对构架侧梁、横梁、减震器座等结构进行详细介绍，建立构架的三维模型。 （2）对构架进行了载荷计算。基于TB/T2368-2005标准，结合车辆实际运行情况，根据构架的结构特点，分析了构架在模拟运行工况下和超常载荷工况下的垂向载荷、横向载荷、纵向载荷等。基于EN13749-2011标准，进行了构架的疲劳试验的载荷计算。 （3）对构架的有限元模型进行处理，确定了有限元仿真的边界条件。基于TB/T2368-2005对本文设计的转向架构架的进行了静强度分析。通过利用有限元软件对构架进行静强度分析，结合有限元分析得到的应力云图以及应力值，可发现在工况14时构架产生最大应力值256MPa，最大应力值出现在侧梁上盖板靠近制动座圆弧处，没超过构架材料的屈服极限值355MPa；基于DVS1612规范对构架上焊缝等级进行分级处理，针对模拟运营工况下的有限元分析，将各个点的应力值绘制到MKJ疲劳极限图中，最终各点均在MKJ疲劳极限图内，即构架的静强度及疲劳强度均满足要求。 （4）通过对转向架静强度试验和疲劳强度试验进行试验验证。对静强度试验结果进行分析，结合Goodman疲劳极限图将静强度试验的结果进行评定，各工况下观测点的应力值均在Goodman疲劳极限图内部，满足标准要求。通过三阶段疲劳试验，分别对构架进行600万、800万、1000万次试验后，对构架进行磁粉探伤，检测构架母材及焊缝是否有裂纹损失，判断构架的结构是否安全可靠。 |
| 作者： | 高宇航 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 王继新 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 吉林大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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