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20000吨编组C80B敞车关键部位疲劳分析
| 论文题名： | 20000吨编组C80B敞车关键部位疲劳分析 |
| 关键词： | 编组;敞车;关键部位;万吨重载列车;载荷谱;疲劳损伤;试验标准;设计规范;货车;动应力测试;疲劳寿命;车体结构;支撑梁;心盘;强度;三角形分布;纵向焊缝;中梁;载荷工况;运用条件 |
| 摘要： | 铁路货车密度、载重、速度是提高铁路运输能力的三大要素。目前,大同、秦皇岛运煤专线在已开行2万吨重载列车的基础上即将开行3万吨重载列车。提速、重载以来,C80B等主要货车车体结构先后出现了疲劳裂损,如端墙、心盘梁、侧柱部位的裂纹等,对运输安全有较大的影响,因此在设计阶段考虑疲劳问题能够提高我国货车装备设计技术。 我国货车现行结构强度设计规范和试验标准尚不完善,特别是缺少符合我国实际运用条件的疲劳强度设计规范和试验标准。因此更新我国货车结构的强度设计规范和试验标准,已成为一项非常紧迫的工作,对提升我国货车车体结构的设计水平有重大意义。 本论文以C80B型敞车车体的端墙为研究对象,在20000吨重载列车动应力测试的基础上,对端墙上测点的载荷-时间历程数据进行处理、雨流法计数,分别按照矩形分布和三角形分布,编制了端墙载荷谱;运用Solidworks三维软件建立了C80B车体的实体模型,并运用ANSYS有限元分析软件进行了心盘载荷、纵向载荷和端墙冲击三种载荷工况的应力计算,找到端墙上大应力发生部位;然后分别依据AAR标准和BS EN1993-1-9标准中疲劳损伤的计算方法,采用大秦线2万吨重载列车动应力测试实测的心盘载荷谱、纵向载荷谱和本文编制的端墙载荷谱,进行上述部位的疲劳损伤计算,进而得到它们的累积损伤;最后进行端墙各部位的损伤统计,分别按照AAR标准和BS EN1993-1-9标准估算端墙各部位的疲劳寿命。通过计算分析后发现,端墙支撑梁与中梁的横向和纵向焊缝交汇点的合成损伤最大,约为1.58e-02,其重车寿命为4万公里。其次是端墙支撑梁与中梁横向焊缝,合成损伤约为2.13e-03,疲劳寿命为29万公里。 |
| 作者： | 党文秒 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 李强 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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