ZMA120型地鐵轉向架構架強度分析及結構優(yōu)化設計.pdf

1、伴隨地鐵事業(yè)的不斷發(fā)展，地鐵車輛在城市軌道交通中所占的比例越來越大，地鐵車輛運行安全性也成為人們關注的焦點。地鐵的發(fā)展是在保證行車安全的前提下進行的，為了確保車輛正常行車的安全，首先要保證軌道車輛各結構強度的可靠性。因此地鐵車輛的結構強度性能研究受到業(yè)內人士廣泛的關注。作為地鐵車輛的核心部件之一，地鐵轉向架構架的強度研究也備受關注，其強度性能的好壞將直接影響行車的安全。
　　本文以我國新型的地鐵轉向架構架ZMA120型地鐵轉向架構

2、架為例，對其強度性能進行研究，并在此基礎上對構架的結構進行初步的尺寸優(yōu)化。首先，利用三維軟件SolidWorks建立改進后的轉向架構架的裝配模型，然后導入HyperMesh軟件中建立有限元模型。其次，依據(jù)UIC615-4OR《轉向架構架結構強度試驗標準》，利用ANSYS后處理平臺對地鐵轉向架構架進行靜強度評定，結果表明轉向架構架的最大應力小于其許用應力值，即滿足靜強度要求。在靜強度分析結果的基礎上，利用Goodman圖對構架的關鍵點進行

3、疲勞強度評估，結果表明構架在各種工況下各關鍵點均在疲勞極限圖內，即不會發(fā)生疲勞破壞。再次，對構架容易產(chǎn)生疲勞破壞部位即制動梁吊座、齒輪箱吊座、電機吊座進行壽命預算。并結合我國地鐵的檢修制度進行對比分析，分析結果表明制動梁吊座、齒輪箱吊座、電機吊座的疲勞壽命均大于我國地鐵檢修制度所規(guī)定的大修年限即10年。最后，對構架的結構進行優(yōu)化設計。利用OptiStruct軟件尺寸優(yōu)化設計模塊對構架的側梁進行尺寸優(yōu)化設計。使其在滿足強度要求的前提下，達