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转辙机裂纹缺陷零件疲劳寿命分析研究
| 论文题名： | 转辙机裂纹缺陷零件疲劳寿命分析研究 |
| 关键词： | 电动转辙机;雨流计数法;局部应力-应变法;灰色预测;转辙机裂纹缺陷零件;疲劳寿命分析 |
| 摘要： | 电动转辙机是在铁路中转换道岔的重要设备,其安全运行次数是评价疲劳寿命的重要指标。随着我国铁路的飞速发展,转辙机的满载率加大,工作繁忙程度加重,转辙机出事故也越来越频繁。通过对这些事故分析发现有相当一部分是由于结构的疲劳破坏引起的。全寿命主要包括裂纹形成寿命和裂纹扩展寿命。并以某型号转辙机为例,对其进行了疲劳寿命的预测研究。 本文主要研究了国内外转辙机疲劳研究的现状;研究了有限元分析方法的基本理论,通过静力学分析结果,得出其容易产生裂纹的部位;根据转辙机的载荷特性和使用频率得出了其疲劳类型为高周疲劳。根据其疲劳类型和其结构的特殊性,选用基于局部应力-应变法对某型号转辙机动作杆的金属结构进行疲劳裂纹形成寿命估算;运用Matlab编程对其数据进行雨流计数,并画出循环应力-应变曲线,根据线性累积损伤理论计算得出转辙机动作杆裂纹形成寿命;在nSoft疲劳分析软件中进行雨流统计,对得到的应力历程进行应力谱编制,并对其应力谱进行外推;依据Goodman等寿命曲线的假设,将得到的应力谱的非对称应力循环转换为均值为0的应力循环,统计出各级应力循环的次数。在nSoft中运用基于局部应力-应变法进行裂纹形成寿命预测分析;并运用灰色系统的预测方法对转辙机动作杆裂纹扩展寿命进行了预测,再根据基于断裂力学的帕里斯公式估算转辙机动作杆裂纹扩展寿命,最后,对其预测寿命进行比较,验证了灰色系统预测的精度;得出其裂纹扩展寿命。 |
| 作者： | 陈晓雯 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 郭瑞峰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西安建筑科技大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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