C80B型敞車(chē)車(chē)體結(jié)構(gòu)疲勞壽命分析.pdf

1、在我國(guó)鐵路貨運(yùn)的高速、重載政策實(shí)施中,大秦線(xiàn)上運(yùn)行的80t運(yùn)煤敞車(chē)是我國(guó)目前貨車(chē)裝備技術(shù)的重要成果。敞車(chē)的疲勞壽命分析是敞車(chē)設(shè)計(jì)過(guò)程的重要組成部分,也是新產(chǎn)品主要評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。本文針對(duì)敞車(chē)車(chē)體結(jié)構(gòu)分別基于美國(guó)AAR標(biāo)準(zhǔn)預(yù)測(cè)車(chē)體疲勞壽命和基于動(dòng)力學(xué)仿真及有限元混合法預(yù)測(cè)車(chē)體疲勞壽命。
　　第一,對(duì)研究對(duì)象敞車(chē)車(chē)體進(jìn)行有限元建模,依據(jù)《鐵道車(chē)輛強(qiáng)度設(shè)計(jì)及試驗(yàn)鑒定規(guī)范》對(duì)車(chē)體模型進(jìn)行各工況下的強(qiáng)度校核,結(jié)果表明車(chē)體結(jié)構(gòu)符合我國(guó)規(guī)范的要求。在

2、此基礎(chǔ)上按照AAR標(biāo)準(zhǔn)對(duì)敞車(chē)車(chē)體進(jìn)行四種載荷工況下的有限元分析,獲得車(chē)體危險(xiǎn)部位的應(yīng)力值;
　　第二,把美國(guó)AAR標(biāo)準(zhǔn)的90t漏斗車(chē)的載荷譜換算為我國(guó)80t新型運(yùn)煤敞車(chē)的應(yīng)力譜,按照名義應(yīng)力法,計(jì)算敞車(chē)四種工況(心盤(pán)載荷、縱向載荷、扭轉(zhuǎn)載荷和側(cè)滾載荷)的疲勞損傷及其危險(xiǎn)部位的合成累積損傷;
　　第三,基于多體動(dòng)力學(xué)理論在軟件SIMPACK中建立敞車(chē)的多體動(dòng)力學(xué)模型,并詳細(xì)地論述車(chē)體柔性化的過(guò)程。以美國(guó)五級(jí)軌道譜為激勵(lì),在典型

3、工況下分析敞車(chē)動(dòng)力學(xué)模型的運(yùn)行品質(zhì);
　　第四,通過(guò)對(duì)敞車(chē)剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)模型在樣本線(xiàn)路上的仿真,獲得車(chē)體結(jié)構(gòu)的載荷時(shí)間歷程,同時(shí)利用有限元分析軟件ANSYS獲得對(duì)應(yīng)的準(zhǔn)靜態(tài)應(yīng)力影響因子。依據(jù)準(zhǔn)靜態(tài)分析法,在疲勞分析軟件MSC.Fatigue中得到車(chē)體結(jié)構(gòu)的應(yīng)力時(shí)間歷程,再結(jié)合車(chē)體結(jié)構(gòu)材料的疲勞特性曲線(xiàn),進(jìn)而得到車(chē)體結(jié)構(gòu)的全壽命云圖。
　　通過(guò)對(duì)AAR標(biāo)準(zhǔn)和多體動(dòng)力學(xué)仿真兩種路徑獲得的車(chē)體疲勞壽命分析,結(jié)果表明兩種路徑得到的車(chē)