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高速货车转向架焊接部件疲劳强度研究
| 论文题名： | 高速货车转向架焊接部件疲劳强度研究 |
| 关键词： | 高速货车;转向架;焊接承载部件;疲劳强度 |
| 摘要： | 为适应我国快速发展的铁路运输形势，尽快开行满足运行速度为120～160km/h甚至更快的高速货物列车已势在必行。高速货车的开发成为最重要的研究课题之一，而转向架研制则是其核心技术。分析表明，焊接构架式转向架是我国高速货车必然采用的走行部技术模式，而其关键承载部件焊接构架和摇枕的疲劳强度性能，将直接决定着车辆在使用寿命期限内的运行安全性和可靠性。 当前国内铁道车辆行业缺乏对动态承载焊接钢结构疲劳强度的系统深入研究，而大量运营实践表明车辆焊接部件的疲劳破坏问题己十分严重，工程上迫切需要对其机理的深入研究，应用更为实用的疲劳工程分析技术解决业已出现的各类问题。鉴于此，论文结合国家科技支撑计划项目，以我国最新开发研制的160km/h高速货车转向架焊接承载部件为目标研究对象，主要在以下三个方面进行了系统研究： 1.动态承载焊接钢结构的疲劳工程分析技术研究； 2.高速货车转向架焊接部件的疲劳设计载荷和强度评定准则研究； 3.高速货车转向架焊接构架及摇枕的疲劳强度分析评定研究。 首先针对焊接钢结构的疲劳工程分析技术，论文主要在回顾总结和深入分析国际上以往及当前最新研究成果基础上，对三种适于工程应用的焊接结构疲劳分析方法：名义应力法、表面外推热点应力法和Battelle热点应力法，以及四类关键疲劳影响因素：焊接残余应力、低应力范围循环、多轴应力和焊后改进工艺，进行了全面的系统和深入研究，总结提出了工程实际中各疲劳分析方法的合理应用方式及各疲劳影响因素的合理修正准则。 其次论文在对比分析现有多种方法基础上，明确了两类基于强度试验规范的转向架焊接承载部件疲劳设计载荷确定方法，在现阶段工程应用中最为实用，并进一步探讨了其亦存在的局限性及在不同线路条件下的适用性。在对高速货车转向架焊接构架及摇枕结构不同部位的实际承载特点进行深入分析，以及对载荷确定相关因数的疲劳损伤影响规律和程度进行系统研究基础上，论文综合并合理改进了以上两类方法，确定出了高速货车转向架焊接承载部件的疲劳设计载荷及强度评定准则。 最后基于论文总结的三类焊接结构疲劳工程分析方法、各关键疲劳影响因素修正准则、确定的疲劳设计载荷及强度评定准则，依据具体情形选择合适的方法完成160km/h高速货车转向架焊接构架和摇枕的疲劳强度分析，进而依据评定结果提出了结构优化设计和焊接制造工艺改进方案。通过将理论计算结果与样机疲劳试验结果进行必要比较，并结合当前转向架焊接承载结构的运用实践，验证了论文分析方法的可靠性和优越性。 |
| 作者： | 周张义 |
| 专业： | 城市轨道交通技术与装备 |
| 导师： | 李芾 |
| 授予学位： | 博士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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