CRH2型動車車體底架焊接結(jié)構(gòu)可靠性研究.pdf

1、近幾年我國高速列車發(fā)展迅速,其試驗和實際運營速度不斷提高,但所帶來的安全可靠性問題卻缺乏研究。高速列車鋁合金車體底架焊接結(jié)構(gòu)是其承載的關(guān)鍵部位,在列車每運行一定周期或里程之后的系統(tǒng)檢測中,會發(fā)現(xiàn)氣孔、裂紋等缺陷,如若采取補焊等措施,反而會降低結(jié)構(gòu)的使用性能。
　　因此,本論文針對現(xiàn)役主要車型CHR2型動車,借助于有限元數(shù)值模擬技術(shù),利用SINTAP/FITNET方法對車體底架大型復(fù)雜焊接結(jié)構(gòu)的安全性進行了評定,并利用斷裂力學(xué)的方法

2、評估其剩余壽命,成功預(yù)測出底架結(jié)構(gòu)的安全性與可靠性水平,并給出了底架結(jié)構(gòu)“合于使用”的缺陷容限,本文主要研究內(nèi)容包括以下幾個方面:
　　通過數(shù)值模擬得出車體底架焊接結(jié)構(gòu)的殘余應(yīng)力和在給定工況下的動應(yīng)力分布,確定了車體四個受力危險部位。理論分析和試驗測試了底架主要材料A7N01P-T5鋁合金斷裂韌度的厚度效應(yīng),建立了A7N01P-T5鋁合金斷裂韌度與材料厚度之間的解析關(guān)系公式,為高速列車車體底架安全性和可靠性研究提供支持。
　

3、　對危險部位進行了SINTAP/FITNET安全評定,假定半橢圓表面裂紋,計算得出裂紋形狀a/c對結(jié)果的影響不大,影響評定結(jié)果的主要是裂紋深度a。在此基礎(chǔ)上假定裂紋短軸與長軸之比a/c=0.2,得出了各危險部位安全性評定的結(jié)果和臨界裂紋尺寸,危險部位一、二和三的臨界裂紋尺寸為5mm～5.5mm左右,危險部位四單邊穿透裂紋臨界裂紋尺寸為40mm。在以上裂紋尺寸容限內(nèi),結(jié)構(gòu)都是“合于使用”的,脆斷危險程度很低。
　　利用斷裂力學(xué)理論對