鐵道車輛轉(zhuǎn)向架構(gòu)架疲勞強度研究.pdf

1、隨著我國高速鐵路的快速發(fā)展，高速列車運行速度在不斷提高，中國和諧號CRH系列動車組運行時速已達到200～350km。轉(zhuǎn)向架是鐵路機車車輛運行過程中軌道激勵的主要接收部件，而構(gòu)架是轉(zhuǎn)向架的主要承載結(jié)構(gòu)，在復雜的交變載荷作用下，轉(zhuǎn)向架焊接構(gòu)架焊縫極易形成疲勞裂紋，威脅列車運行的安全性和可靠性。高速列車運行時的承載情況要比傳統(tǒng)車輛更加復雜，焊接構(gòu)架的疲勞強度能否達到運行要求將直接影響高速列車運行安全。
　　焊接結(jié)構(gòu)疲勞強度分析方法分為名

2、義應(yīng)力法、結(jié)構(gòu)應(yīng)力法、缺口應(yīng)力應(yīng)變法和斷裂力學法，本文系統(tǒng)闡述了不同分析方法的使用原理和過渡關(guān)系。前三種方法已在工程結(jié)構(gòu)疲勞分析中得到廣泛的應(yīng)用，斷裂力學法由于其復雜性，現(xiàn)只用于對安全性要求較高的關(guān)鍵部件。等效結(jié)構(gòu)應(yīng)力法是近年焊接結(jié)構(gòu)疲勞分析領(lǐng)域革命性創(chuàng)新成果之一，它以斷裂力學和大量的焊接接頭試驗為基礎(chǔ)，利用等效結(jié)構(gòu)應(yīng)力對FE網(wǎng)格的不敏感性和一條主S-N曲線預(yù)測焊接結(jié)構(gòu)的疲勞壽命。本文使用殼單元模擬搭接接頭和角接頭，驗證了該法的網(wǎng)格不敏

3、感性。
　　本文在對國內(nèi)外鐵道機車車輛疲勞強度評估研究現(xiàn)狀綜述的基礎(chǔ)上，針對高速轉(zhuǎn)向架焊接構(gòu)架，根據(jù)UIC615-4和EN13749標準確定其靜強度和疲勞強度載荷工況，基于von Mises應(yīng)力進行靜強度評估;利用UIC510-5標準將疲勞載荷工況下計算結(jié)果的多軸應(yīng)力轉(zhuǎn)換為單軸應(yīng)力，利用修正的Goodman曲線進行疲勞強度評估。同時，以標準UIC615-4提供的疲勞試驗載荷為設(shè)計載荷，對載荷分級并利用有限元計算得到動應(yīng)力分布，根據(jù)