轮轨相互作用接触应力的有限元分析

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1、本科毕业设计（论文）轮轨相互作用接触应力的有限元分析燕山大学2010年6月本科毕业设计（论文）轮轨相互作用接触应力的学院（系）：建筑工程与力学学院专业：工程力学学生姓名：学号：指导教师答辩日期：燕山大学毕业设计（论文）任务书学院：建筑工程与力学学院系级教学单位：工程力学系学号060107020029学生姓名李鑫专业班级工程力学题目题目名称题目性质1.理工类：工程设计（）；工程技术实验研究型（）；理论研究型（√）；计算机软件型（）；综合型（）2.管理类（）；3.外语类（）；4.艺术类（）题目类型1.毕业设计（）2.论

2、文（√）题目来源科研课题（）生产实际（）自选题目（√）主要内容轮轨关系是铁路科学技术中的的一个关键问题，轮轨间的接触应力计算是研究轮轨关系的基础。论文基于有限元分析方法，建立车轮与钢轨相互作用的三维有限元模型，研究轮轨相互作用时的接触应力分布，分析轴重、车轮作用位置、动载荷系数对接触应力的影响。基本要求1建立车轮与钢轨相互作用模型。2改变模型相关参数，如轴重、车轮作用位置、动载荷系数，利用ANSYS进行有限元计算分析。3定量、定性分析轮轨接触应力随模型相关参数的变化规律。参考资料[1]加林(Л.А.Галин).弹

3、性理论的接触问题[M].北京：科学出版社,1958.[2]邢静忠,王永岗,陈晓霞.ANSYS分析实例与工程应用[M].北京：机械工业出版社,2004.周次第1～4周第5～8周第9～12周第13～16周第17～19周应完成的内容学习ANSYS接触理论，完成车轮与钢轨建模；完成相关外文资料的翻译工作。建立车轮与钢轨接触问题，改变模型相关参数，完成各种计算工作。分析整理计算结果，讨论模型相关参数对轮轨接触应力的影响。论文写作与进一步完善。制作PPT,准备论文答辩。指导教师：职称：年月日系级教学单位审批：年月日摘要摘要轮轨

4、与铁路的接触应力问题，对铁路安全运行有着重要意义。本文致力于研究轮轨间的接触应力，旨在通过分析轮轨接触时，随着载荷变化而产生的应力与位移变化，确定轮轨应力变化的安全参数。本文根据有限元法，应用有限元分析软件ANSYS，利用有限元原理进行数值模拟，进而发现轮轨之间各应力之间的规律。首先，建立模型。根据轮轨实物，分析并测出各项尺寸，确定各项参数，并利用ANSYS建立几何模型，并根据所得参数施加约束与载荷。由于涉及接触问题，目标面选用Trage170,接触面选用Conta174。其次，对不同情况下的接触进行多方面计算与分

5、析。根据塑性应变理论，分析轮轨之间的屈服极限。根据先关研究的数据与经验，设置相关参数，以使其尽量接近真实情况。所要分析的情况主要由变量确定，这些变量主要有：载荷，动荷系数，枕木约束。最后，进行数据分析。根据所得数据及数据间的关系,例如钢轨的Mises应力随着轴重的变化，以及随着钢轨的Mises应力随着动载荷系数变动等，并结合工程实际给出相关建议。关键词　轮轨接触；有限元方法；接触应力；弹塑性变形I燕山大学本科生毕业设计（论文）AbstractThewheeltrackandrailroad'scontactstre

6、ssquestion,hastheimportantmeaningtothesaferailwayoperation.Thisarticledevotesinstudyingthecontactstressbetweenthewheeltrack,whenisforthepurposeofthroughtheanalysiswheeltrackcontact,hasthestressandthedisplacementchangealongwiththeloadchange,definitewheeltrackst

7、ressvariationsecurityparameter.Thisarticleaccordingtothefiniteelementmethod,applicationfiniteelementanalysissoftwareANSYS,carriesonthenumericalsimulationusingthefiniteelementprinciple,thenbetweendiscoverywheeltrackbetweenvariousstressesrule.First,themodelbuild

8、ing.Accordingtothewheeltrackmaterialobject,analyzesanddetermineseachsize,determinedthateachparameter,andusingtheANSYSestablishmentgeometricmodel,andexertstherestraintandtheloadacco