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道岔侧板变形装置动力学仿真与疲劳寿命分析
| 论文题名： | 道岔侧板变形装置动力学仿真与疲劳寿命分析 |
| 关键词： | 单轨道岔侧板变形装置;有限元法;刚柔耦合;动力学仿真;疲劳寿命 |
| 摘要： | 跨座式可挠型单轨道岔侧板变形装置具有结构简单、重量轻、成本低、工作可靠、承载能力高等特点,被广泛地应用于单轨交通行业。道岔侧板变形装置的运行工况使得导向板和稳定板反复转折,凸轮组承受交变载荷,系统构件的疲劳寿命问题必须得以重视。因此,开展道岔侧板变形装置动力学仿真及疲劳寿命分析,对提高装置运行安全的可靠性,具有十分重要的理论意义和工程实用价值。论文应用多体系统动力学理论、疲劳寿命分析方法,结合有限元数值仿真技术,对道岔侧板变形装置进行刚柔耦合动力学仿真,在此基础上计算侧板和凸轮组的疲劳寿命。本文的主要研究工作如下:①利用UG和ANSYS软件完成道岔侧板变形装置各柔性构件的有限元建模,采用分块Lanczos法对各柔性构件进行模态分析,得到其固有频率及固有振型,并通过ANSYS与ADAMS软件间的接口程序生成模态中性文件。②考虑电动推杆的推力、车辆通过时的离心力,结合柔性体模态中性文件,运用ADAMS软件,建立道岔侧板变形装置的刚柔耦合动力学模型,通过动力学仿真分析,得出各构件的载荷时间历程以及侧板和凸轮组的应力云图。③针对仿真得出的原有装置中三组推拉杆受力极不均匀的问题,提出了两种修改凸轮升程的改进方案。重新建立道岔侧板变形装置模型,并进行刚柔耦合动力学分析,仿真结果表明改进后推拉杆受力较为均匀。④在ANSYS软件中,建立侧板的静力有限元模型和凸轮组的接触有限元模型,计算静载荷下的等效应力。在FE-SAFE软件中,将静力分析结果与ADAMS仿真得到的载荷谱相结合,考虑构件材料修正的S-N曲线,采用名义应力法计算侧板和凸轮组的疲劳寿命。 |
| 作者： | 代春香 |
| 专业： | 机械设计及理论 |
| 导师： | 林腾蛟 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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