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纵向力对货车车体结构的影响分析
| 论文题名： | 纵向力对货车车体结构的影响分析 |
| 关键词： | 货车车体;纵向力;铁路运输;车辆结构;疲劳损伤;有限元分析 |
| 摘要： | 随着我国现代经济的高速发展，为提高铁路运输能力，货运列车一直在向“重载”方向发展。然而，随着列车长度及牵引吨位的增大，车辆间的纵向力也随之增大，车辆结构的损伤问题更加突出。C80B型运煤专用敞车在运用中就出现一系列问题，例如侧柱根部焊接部位、枕梁腹板与上盖板焊接部位、心盘、端墙连接板与中梁的焊接部位出现裂纹等等。对于这些问题目前只是从工艺的角度研究其产生的原因，对于在运行中车体结构受纵向激扰导致疲劳损伤的研究很少。以往对动应力的研究方法是将多体动力学和有限元分析相结合，建立车辆系统动力学模型，获得随机激扰下车体关键部位的动态响应，利用动态应力分析方法对车体结构进行动应力计算。但是，目前只有垂向与横向随机激扰，对于纵向激扰的研究很少。因此，研究纵向力对车体结构的影响，分析纵向力对车体的疲劳损伤，是一个很有意义的课题。 论文利用有限元分析软件I-DEAS建立了C80B型专用运煤敝车车体有限元仿真模型，分析在各向分力工况和组合工况作用下车体的应力，分别讨论了静态纵向拉伸力对空重车车体的影响部位和应力较大的部位。其次对空重车车体进行动应力分析，讨论起动和紧急制动纵向力对车体的影响部位和动应力较大的部位，并与静态纵向力对车体的影响部位和应力数值进行对比；分析了起动和紧急制动纵向力对车体产生的应力、加速度和位移影响，简单分析了动态纵向力和静态纵向力对车体产生不同影响的原因。最后计算车体关键点的动应力幅值，得出损伤较大的部位。计算得出C80B型敞车端墙下方不满足强度要求，枕梁下盖板弧段处对静态纵向拉伸力最敏感；起动和紧急制动对车体的影响部位为车体激励端的半个底架部分结构，动应力大点为底架的第一个横梁连接板、枕内中梁翼缘、侧柱根部和大横梁下盖板处，这与静态时不同。动态纵向激扰对车体底架的枕梁腹板处、侧柱根部和大横梁下盖板产生的动应力幅值最大，与C80B型敞车的实际裂纹情况吻合，证明本文的瞬态动应力分析法具有可行性。 |
| 作者： | 陈欢 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 佟维 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连交通大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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