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铁路货车钩尾框疲劳性能可靠性研究
| 论文题名： | 铁路货车钩尾框疲劳性能可靠性研究 |
| 关键词： | 铁路货车;钩尾框;疲劳性能;威布尔分布 |
| 摘要： | 随着货车重载、提速的发展，车辆的纵向冲击及牵引载荷大幅增加，车钩缓冲装置部件的疲劳寿命明显下降，给铁路运输安全带来了严重隐患，因此有必要对典型钩尾框的疲劳性能进行系统研究。 据有关资料显示，几乎所有类型的钩尾框出现疲劳裂纹的位置都在钩尾框后弯角与框身连接处(以下简称连接处)。通过在后端面施加均载进行大量有限元计算发现，绝大部分型号的钩尾框疲劳薄弱位置往往并非是现场实际断裂位置。相关资料表明，当车钩受到冲击或牵引力时，在垂直于钩尾框后端面内产生一个角度很小的斜向上压力(它的向上分力以下简称上翘力，斜向上角度以下简称上翘角度)，并且该力偏离钩尾框后端面中心(以下简称偏心)。本文以17型钩尾框(改进前)(以下简称17改前)为例进行了理论受力及模拟线路受力的分析，通过有限元计算和疲劳寿命估算发现，上翘力和偏心是造成连接处裂纹产生的主要原因，并且随着上翘角度和偏心距的增大，疲劳寿命急剧降低，这就从理论上解释了连接处裂纹产生的原因，并给出了提高钩尾框疲劳寿命的建议和改进措施。本文依据AAR机务标准中的载荷谱和大秦线2万t重载列车的载荷谱，采用名义应力法、局部应力.应变法和断裂力学法，分别从理论受力和模拟线路受力两方面，对钩尾框的名义应力寿命、裂纹萌生寿命和裂纹扩展寿命进行了估算，并对理论受力下的名义应力寿命与裂纹萌生寿命和裂纹扩展寿命之和以及模拟线路受力下的名义应力寿命与裂纹萌生寿命和裂纹扩展寿命之和分别进行了分析比较，从而验证了所求名义应力寿命的正确性。 最后，根据一批包含各种型号钩尾框的疲劳寿命实验数据，利用威布尔分布对其进行了疲劳性能的可靠性分析。 |
| 作者： | 贾万鹏 |
| 专业： | 机械制造及自动化 |
| 导师： | 刘宏友 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 青岛理工大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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