原文传递
基于实测载荷的CRH2型动车组车体枕梁疲劳强度研究
| 论文题名： | 基于实测载荷的CRH2型动车组车体枕梁疲劳强度研究 |
| 关键词： | 高速动车组;车体枕梁;疲劳强度;冲击载荷;行车安全 |
| 摘要： | 随着铁路进入高速发展期，高速动车组发挥着越来越重要的作用，而车体作为动车组的关键部件，在动车组设计中处于十分重要的地位。枕梁位于车体底部，直接把车体的各种载荷传递到转向架，因此枕梁的疲劳强度与寿命是否符合设计要求直接关系到列车运行的安全性能。 车体在车辆运营过程中会受到各种冲击载荷，运营工况也十分复杂，本文采用有限元方法对车体进行了静强度、疲劳强度和模态分析，并通过线路试验对车体枕梁关键部位进行了动应力测试，根据实测数据分析的结果对车体枕梁疲劳安全性能进行评估。之后，本文在综合考虑铝合金应力腐蚀影响基础上，应用疲劳强度及断裂力学理论对车体枕梁关键部位焊缝的裂纹萌生寿命和裂纹扩展寿命进行了计算，得到了车体关键部位疲劳寿命和累计损伤值。本文的主要工作如下: (1)首先根据二维图纸建立车体的三维有限元模型，然后参考相关的技术标准和规范，进行有限元仿真分析，分析了车体枕梁的静强度、疲劳强度以及模态。 (2)根据枕梁结构特点和有限元仿真的结果，确定了疲劳关键部位，线路测试了这些部位的动态应力;对采集到应力-时间历程，采用雨流计数法编制应力谱，结合Miner疲劳累积损伤法则，分析了这些部位的疲劳损伤随时间的演化规律。 (3)结合应力腐蚀作用机理，根据铝合金材料腐蚀环境下p-S-N曲线和Paris公式，计算车体关键部位在实测应力谱下的裂纹萌生寿命和裂纹扩展寿命;分析了不同位置裂纹腐蚀程度对车体枕梁区域裂纹萌生和裂纹扩展的影响。 (4)采用适用于有限元技术的等效结构应力法对枕梁中关键焊缝进行应力分析，提取焊趾处节点力和节点力矩并计算出结构应力。通过Paris裂纹扩展理论，结合美国ASME标准中相关材料的主S-N曲线对枕梁焊缝结构进行疲劳寿命评估。 |
| 作者： | 王玉伟 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 王曦 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
