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CR200J动力集中型动车组车体结构疲劳寿命研究
| 论文题名： | CR200J动力集中型动车组车体结构疲劳寿命研究 |
| 关键词： | 动力集中动车组;有限元;静力分析;模态分析;疲劳寿命 |
| 摘要： | 车体是车辆主要的承载结构件，其结构的强度和刚度必须满足设计标准的要求，保证车辆在运行过程中的平稳性、舒适性和安全性。CR200J动力集中型动车组拖车车体钢结构是基于25T型客车车体优化设计而来的，为合理利用既有检修资源和追求经济效益，对其车体结构进行不同荷载工况下的静力、模态分析以及疲劳破坏的研究，预测出其结构疲劳寿命。 首先，对车体结构进行有限元模型的建立，充分研究分析车体的结构形式，根据加工图纸运用SolidWorks三维设计软件建立车体的三维实体模型，对建好的模型车体主体结构进行网格划分，以便保证分析的准确性和提高分析的效率，从而得到车体的有限元模型。 其次，根据规范TB/T1335-1996《铁道车辆强度设计及试验鉴定规范》和TB/T1806-2006《铁道客车车体静强度试验方法》的要求，运用有限元软件ANSYSWorkbench(结构静力学模块)对车体进行强度和刚度分析。在对该型号车体进行静强度计算时，根据规范确定车体的静强度载荷工况，得出在各种载荷工况下各测点等效应力值的最大值均小于材料的许用应力，满足TB/T1335-1996的要求，静强度达到设计要求。运用ANSYS有限元软件对车体各阶模态进行分析，得出各阶模态下的结构自振频率与振幅云图，通过模态分析对车体刚度进行验算。 最后，对车体疲劳寿命进行估算研究，根据对车体的疲劳强度分析，绘制出车体各选定关键部位的Goodman疲劳极限图，为CR200J动力集中型动车组拖车车体钢结构的疲劳强度设计提供数据参考。对比研究疲劳寿命分析方法及名义应力寿命法（S-N方法），根据车体材料S-N曲线采用有限元软件ANSYSWorkBench对车体进行疲劳寿命分析，预估出车体结构疲劳寿命。该计算结果为延长该车体的维修修程以及车身结构的报废年限提供参考依据，确保结构在生产运营阶段的安全，以及合理充分的利用资源。 |
| 作者： | 张山高 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 李刚;高卫东 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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