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基于ANSYS结果文件的车轮结构强度分析后处理方法研究
| 论文题名： | 基于ANSYS结果文件的车轮结构强度分析后处理方法研究 |
| 关键词： | 铁道机车车辆;车轮结构;强度分析;有限元结果文件 |
| 摘要： | 车轮是铁道机车车辆走行部至关重要的承载部件之一，其疲劳失效引起的后果是灾难性的。新造机车车辆转向架的车轮结构强度需按照UIC510-5或者BS EN13979-1标准进行结构强度评估，传统的车轮结构强度分析方法无法实现分析结果的可视化，本文对以二进制方式存储的ANSYS RST文件直接操作，提取车轮结构强度分析所需原始数据，可以显著提高其分析效率，实现分析方法和流程的标准化，具有重要的工程实际意义。 以二进制格式储存的ANSYSRST文件随着其版本的升级，其格式有所不同，本文针对ANSYS12.0～15.0版本RST文件的储存格式，运用OpenMP与FORTRAN编程技术，快速提取车轮应力分析节点和单元信息以及方向应力等。根据用户定义的车轮辐板非孔区域和孔区域节点信息，确定车轮结构强度分析需要进一步处理的节点方向应力集合。 基于弹性力学理论，由节点方向应力计算出主应力以及主方向，根据UIC510-5标准将多轴应力转换为单轴应力的方法，求出节点的最大应力、最小应力、平均应力和应力幅，利用Haigh形式的Goodman曲线对车轮辐板非孔区域进行疲劳强度评定;对于非轴对称车轮的孔边节点采用Crossland和Dang Van多轴疲劳准则进行评定;根据vonMises应力评定车轮结构的静强度，获得标识节点疲劳强度和静强度储备的安全系数;将车轮辐板区域最大应力、最小应力、平均应力、应力幅、安全系数和静强度分析结果的安全系数等分析结果数据写成ANSYS RST文件的格式，利用ANSYS后处理器实现车轮结构强度分析结果的可视化。 通过C＃.NET和FORTRAN的混合编程技术实现车轮结构强度分析人机交互界面的开发，通过集成C＃.NET和APDL语言实现基于C＃.NET的ANSYS二次开发，实现良好的人机交互功能。 本文采用FORTRAN、OpenMP和C＃.NET混合编程技术实现了基于ANSYS RST文件的车轮结构强度评定和结果可视化，具有较高的工程实用价值。 |
| 作者： | 许东日 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 米彩盈 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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