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地铁端部底架疲劳寿命评估及试验
| 论文题名： | 地铁端部底架疲劳寿命评估及试验 |
| 关键词： | 地铁车辆;端部底架;疲劳寿命;有限元分析 |
| 摘要： | 根据某企业地铁结构件疲劳试验要求，利用计算机仿真技术，对地铁整车以及端部底架的结构疲劳试验进行计算机仿真模拟，以找出端部底架试验中可能出现的危险部位，以及计算危险部位的疲劳寿命。根据对仿真结果的分析，为实际试验提供理论依据，并设计试验工装及加载方案，降低试验的成本，分析试验结果，以评价并验证地铁端部底架的疲劳寿命。课题主要的研究内容如下: (1)基于地铁整车模型的底架有限元分析 基于Hypermesh建立地铁整车有限元模型，根据欧盟标准BS EN12663-1，定义整车不同工况下有限元模型的约束和载荷，进行有限元仿真分析，找出最大应力位置，根据焊缝的布局及结构薄弱位置，确定可能产生疲劳裂纹的位置，考察结构强度。 (2)建立端部底架三维模型并进行端部底架试验件有限元模拟分析 使用三维建模软件Solidworks对项目试验件——地铁端部底架进行三维可视化精确建模，并简化试验件结构以提高有限元分析效率。使用Workbench建立地铁端部底架的有限元模型，参考整车加载约束方式，确定试验件的加载约束条件，根据地铁实际运行工况，列出在各种工况下端部底架加载部位的载荷方式及载荷大小。对比整车确定的应力危险点，对端部底架试验件有限元仿真数据进行具体分析，找出端部底架危险工况及危险部位。 (3)端部底架疲劳寿命及可靠性分析 研究端部底架疲劳寿命评估方法，结合有限元分析结果，使用名义应力法对地铁端部底架焊缝进行疲劳寿命分析。研究可靠性评估方法，建立端部底架结构件串联系统可靠性模型。 (4)端部底架疲劳试验设计、试验结果分析 根据地铁端部底架危险运行工况，结合有限元分析结果设计端部底架的疲劳试验，根据试验反馈结果验证模型的正确性。对试验结果进行分析，观察试样的疲劳断口，分析裂纹产生原因及微观机理。 |
| 作者： | 刘儒祥 |
| 专业： | 机械设计及理论 |
| 导师： | 谢里阳 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东北大学 |
| 学位年度： | 2019 |
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