橫移船架輪軌系統(tǒng)有限元仿真及試驗分析.pdf

1、橫移船架是船舶下水過程中的一種重要裝置，其走輪系統(tǒng)由走輪（平衡輪、邊輪）、輪軸、軸承以及軌道等結構組成。在超低速運行過程中受力十分復雜，尤其在軌縫間沖擊劇烈，容易引起瞬時超負荷，接觸應力增大，導致走輪、輪軸等結構出現(xiàn)變形、斷裂的現(xiàn)象。走輪系統(tǒng)一旦損壞將嚴重影響橫移船架運行的安全性與平穩(wěn)性。隨著船舶工業(yè)的迅速發(fā)展，新建船舶的噸位和體積越來越龐大，這給船舶下水工作帶來了更加嚴峻的考驗。為了排除潛在的危險，提高船舶下水的安全性，必須研究橫移船

2、架的可靠性。
　　本文以某橫移船架輪軌系統(tǒng)為研究對象，開展了有限元仿真與試驗分析，探討了輪軌接觸應力以及輪軸和軸承的應力、應變的變化狀況，分析了行進速度、載荷等參數對走輪在軌縫處所受沖擊的影響水平，進行了走輪承載能力試驗，驗證了理論計算和有限元分析結果。主要工作及成果如下:
　　(1)根據經典公式，計算不同載荷下平衡輪和邊輪輪軸的彎曲應力、撓度、軸承的比壓值p及pv值，以及走輪與鋼軌之間的接觸壓力。結果表明，當橫移船最大載荷

3、為400 kN時，以上參數均在許用范圍之內。
　　(2)建立了走輪系統(tǒng)的有限元模型，對平衡輪與邊輪的輪軸與軸承在不同載荷作用下的壓力、變形狀況以及輪軌間的接觸壓力情況進行了有限元仿真計算。結果表明走輪輪軸、軸承的壓力和變形以及輪軌間的接觸壓力隨外載荷的增大而線性增大。
　　(3)利用ANSYS/LS-DYNA動態(tài)分析功能對橫移船架在軌縫處的沖擊狀況進行仿真分析。在沖擊過程中，最大von Mises等效應力、最大接觸應力和等效