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基于虚拟样机技术的70t级新型通用敞车抗疲劳设计
| 论文题名： | 基于虚拟样机技术的70t级新型通用敞车抗疲劳设计 |
| 关键词： | 虚拟样机;通用敞车;抗疲劳设计 |
| 摘要： | 伴随中国铁路跨越式发展战略的实施，铁路车辆制造行业先后推出了一系列提速、重载新产品。在这些新产品投入市场运用之后，疲劳断裂问题日益突出。因而在70t级新型通用敞车产品的开发过程中，如果还是以传统的静强度设计理念进行产品设计，必然会造成产品结构静强度有余，疲劳强度不足的现象，将会对产品运用中的可靠性带来严重的安全隐患。因此，基于虚拟样机技术对70t级新型通用敞车车体进行抗疲劳设计就具有重要的现实意义。 本文在认真研究了虚拟样机技术的关键技术，也就是性能仿真技术的基础之上，对70t级新型通用敞车主要进行了以下几方面的研究工作： 首先，根据70t级新型通用敞车的结构特点和技术参数，为该车车体建立了详细的有限元模型；依据TB/T1335-1996《铁道车辆强度设计及试验鉴定规范》对模型进行了细致的静强度分析、模态分析。根据静强度分析结果和结构的焊接形式，确定该车车体较易出现裂纹的部位。 其次，根据有限元静强度分析结果，以AAR标准中各类载荷谱为依据，从而获得时间历程动态应力，然后以AAR标准中各类焊接接头材料特性曲线，再基于Miner损伤累积理论，对70t级新型通用敞车车体关键部位的焊缝位置进行了抗疲劳设计。 最后，在样车制造后，根据其静强度试验结果同样用AAR标准的载荷谱，作疲劳寿命预测，并与根据有限元分析结果作出的寿命预测相对比，薄弱部位基本一致。说明基于虚拟样机技术的抗疲劳设计是有重要意义的，也是可行的。 本文对70t级新型通用敞车的抗疲劳设计，对以后新产品的开发研究具有重要借鉴意义。由于疲劳寿命预测影响因素众多，疲劳理论还不是十分成熟，因此，焊接结构的疲劳寿命预测尤为困难。 疲劳寿命预测真正价值体现在设计阶段的方案对比，通过疲劳寿命预测对比优选出最佳设计方案，同时，也能通过疲劳寿命预测结果找出结构中应该认真关注的部位。 |
| 作者： | 关晓丽 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 兆文忠;范国海 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连交通大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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