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原文传递地铁车辆转向架构架强度研究

论文题名：	地铁车辆转向架构架强度研究
关键词：	地铁车辆;转向架;转向架构架;疲劳强度;结构分析
摘要：	分析了地铁车辆转向架构架电机吊座、齿轮箱吊杆座等处容易产生裂纹的原因，并做出了相应的改进补强措施，对转向架构架补强改进后的模型进行了有限元强度计算分析，对转向架构架有限元模型的处理，各种工况下载荷的计算，计算结果的评定进行了分析，结果表明构架补强改进后强度有了很大的提高；并对转向架构架进行了模态分析，结果表明此构架能够有效避开激振频率。通过分析转向架构架的结构特征，特别是产生裂纹处结构特征，分析了构架强度薄弱环节产生原因，根据构架结构特征针对强度薄弱环节提出了补强改进措施，依据上海地铁车辆转向架构架工程图，基于三维实体建模软件SolidWorks建立了构架的三维实体模型。为了检验经强度加强整改后构架的力学行为，结合构架在运营线路上实际所承受载荷情况，对构架进行有限元强度分析。利用三维建模软件SolidWorks强大便捷的建模功能建立了适合生成有限元模型的转向架几何模型，再导入到有限元分析软件I-DEAS中，划分了有限元网格，生成有限元模型。在有限元分析载荷计算中，计算了转向架构架强度实验标准规定的所受垂向力、横向力、纵向力等主要载荷；考虑到转向架构架强度薄弱环节，还提出了齿轮箱吊杆座垂向力、牵引电机惯性力这两个辅助载荷，考察其对构架强度的影响。设置了转向架构架有限元强度分析的组合工况。通过对转向架构架强度有限元分析，考察其构架危险部位在各个工况下运用静载荷，超常静载荷应力分布情况，用第四强度理论考察在运用静载荷及超常静载荷下的强度情况，结果表明能够满足静强度要求；疲劳强度不足是构架裂纹产生的主要原因，考察了构架在疲劳载荷下强度情况，用Goodman曲线考察构架疲劳强度，结果表明构架改进后疲劳强度能够满足要求，承载能力有了很大的提高。同时，对构架应力最大处侧梁与横梁交界处上盖板进行了强度优化。文章最后，为考察构架刚度情况，避免构架在列车运行中发生共振，利用强度分析有限元模型对构架进行了模态分析，得出构架的固有频率和自由振动振型，掌握转向架构架振动特性。
作者：	李永春
专业：	机械设计及理论
导师：	张锁怀
授予学位：	硕士
授予学位单位：	陕西科技大学
学位年度：	2008
正文语种：	中文