神華C80萬噸列車車體載荷譜及疲勞壽命評估.pdf

1、現(xiàn)階段，我國鐵路貨車運輸正向著重載方向快速發(fā)展。作為國內最大的煤炭能源企業(yè)，神華集團為滿足日益擴大的運輸需求，在自有鐵路運輸線路已普遍開行萬噸重載列車。繁重的運輸任務和惡劣的線路條件使得集團公司的自備車輛疲勞破壞問題日益凸顯。為此，編制符合神華鐵路自有線路的車體載荷譜，為車體結構疲勞分析、大軸重貨車的開行提供基礎依據(jù)尤為迫切。本論文以C80型鋁合金敞車的載荷譜線路實測試驗為基礎，進行以下幾方面的研究工作:
　　(1)根據(jù)車體受力情

2、況標定制作車鉤、心盤和旁承測力傳感器，實測車體承載。依據(jù)在神華鐵路自有線路神木北-黃驊港區(qū)段六個往返的實測載荷數(shù)據(jù)，編制了車體垂向、縱向、側滾和扭轉載荷譜。數(shù)據(jù)采集總里程4920km，且涵蓋了典型線路工況和裝卸載在內的基本車輛作業(yè)工況，對線路狀況和車輛運用情況具有充分代表性，可用作指導現(xiàn)役車輛疲勞強度的評價和新型敞車車體的設計。
　　(2)對比萬噸列車長大編組中不同編組位置下的車體載荷譜特征，首先定性分析不同編組下車體載荷譜的差異

3、。然后基于車體關鍵部位的實測動應力，定量計算了這些關鍵部位的損傷，從而得到了不同編組位置下車輛疲勞損傷的差異。進而通過不同載荷對損傷的貢獻水平，闡明縱向載荷的不同是造成這種差異的主因。基于此，給出實際運用中適時調換編組順序的建議。
　　(3)探討了鉚釘結構的有限元建模方法。建立了C80型敞車半車車體模型，通過單獨加載垂向、縱向、側滾和扭轉四種載荷，獲取各工況下疲勞關鍵部位的應力，從而得到了這些關鍵部位的載荷-應力傳遞系數(shù)。

4、　　(4)根據(jù)AAR標準中損傷壽命計算方法和所用材料的疲勞特性參數(shù)，分別計算各疲勞關鍵部位在實測應力下的損傷和在各載荷工況下分力譜的損傷累積?；趽p傷一致性原則，對各載荷譜系的校準系數(shù)進行優(yōu)化計算，從而使載荷譜評價車體結構疲勞損傷符合工程運用要求。
　　(5)基于關鍵部位的實測應力-時間歷程，在進行去零漂和毛刺等處理后，采用雨流計數(shù)法和Miner法則，結合車體底架結構疲勞特性參數(shù)，計算得到這些關鍵部位在不同編組位置下的損傷值，完成