大秦线2万吨重载列车车体模拟线路加载疲劳试验载荷谱的研究

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1、学位论文作者签名：旌坦签字日期：1纠伊年5月脸日导师签名：‘签字日期：矽少年多月／y日中图分类号：U270．1UDC：学校代码：10004密级：公开北京交通大学硕士学位论文大秦线2万吨重载列车车体模拟线路加载疲劳试验载荷谱研究ResearchonFatigueTestLoadSpectrumforCarBodyAnalogLineLoadingofDatong—QinhuangdaoT20，000HeavyHaulTrain作者姓名：张恒导师姓名：任尊松学位类别：工学学号：08121852职称：教授学位级别：硕士学科专业

2、：车辆工程研究方向：疲劳可靠性北京交通大学2010年6月致谢本论文的工作是在我的导师任尊松教授的悉心指导下完成的。导师广博的学识、严谨的治学态度、启发式的指导方式以及科学的工作方法，都让学生受益匪浅，铭记终生。导师在学术研究工作中给予的鼓励和帮助，使学生能够以踏实和严谨的科研态度从事今后的研究工作；在学习和生活上也给予了我很大的关心和帮助，这都让学生终生难忘。在此论文完成之际，谨向导师任尊松教授表示最诚挚的谢意和祝愿。还要特别感谢谢基龙教授在论文的选题、研究方法、研究内容以及研究深度上都给予学生严格的要求和细心的帮助。缪

3、龙秀教授、孙守光教授、李强教授、刘志明教授以及王文静老师、金新灿老师对本论文的完成给予了关注和指导，在此衷心感谢各位老师。同时，在实验室工作及论文撰写期间，占彦、李振平、李浩和其他实验室同学也给予了热心帮助和大力支持，在此向他们表达我的感激之情。另外也感谢我的家人，他们的理解和支持使我能够在学校专心完成我的学业。张恒二0—0年六月中文摘要摘要：目前，我国铁路货车正朝提速、重载方向发展，大同．秦皇岛运煤专线在已开行2万吨重载列车的基础上即将开行3万吨重载列车。提速、重载以来，C80B货车车体焊接结构出现了疲劳裂损，货车结构

4、的疲劳问题成为了制约我国货车装备技术提升的关键因素之一，因而对车体的设计和试验提出了新的要求。我国货车车体结构设计规范中没有疲劳强度设计方面的内容，通过模拟加载疲劳试验来获取车体焊接结构疲劳性能数据，对提升我国货车车体结构的设计水平具有重大意义。本论文以C80B型通用敞车车体为研究对象，在2万吨重载列车载荷／应力谱测试基础上，对试验载荷／应力．时间历程数据进行了处理、雨流法计数，编制了车体测点应力谱、浮沉载荷谱、纵向载荷谱、侧滚载荷谱及扭转载荷谱；运用ANSYS有限元分析软件建立了C80B车体有限元模型，进行了浮沉载荷、

5、纵向载荷、侧滚载荷和扭转载荷四种载荷工况的应力计算，得到了测点的载荷与应力关系，并选取2009年6月大同．秦皇岛测试数据，对车体测点分别进行了应力谱的损伤计算和分力谱的累积损伤计算，通过比较和分析验证了所测载荷谱的有效性：最后根据焊接结构疲劳损伤理论，去除对损伤贡献不大或无损伤的时间段“浓缩”各载荷时间历程进一步建立模拟线路加载试验谱，并根据实测应力谱进行损伤校验。关键词：C80B型敞车车体；模拟加载；载荷谱；浓缩；焊接结构；疲劳损伤；分类号：U272．2北京交通大学硕士学位论文ABSTRACTABSTRACTABSTR

6、ACT：Atpresent,China’Srailwaytrucksfileprogressinginhighspeedandheavyloaddirection,Datong—QinhuangdaospecialrailwaylinesforcarryingcoalwilltravelT30，000heavyhaultrainsonthebasisoftravelingT20，000heavyhaultrains．Sincewecarriedouthighspeedandheavyload，theC80Bvehicle

7、cal"bodyweldedStnlc由lresappearedfatiguecrackdamage，SOthefatigueproblemsofvehiclestructuresbecomeoneofthekeyfactorsforupgradingvehicleequipmenttechnologyandraisenewrequirementsoftestanddesignforCarbody．Thereisnocontentconcernedonthedesignoffatiguestrengthinthespec

8、ificationsofvehiclecarbodyStnlcnlredesigninourcountry，wimCarbodyAnalogLineLoadingweCanobtainfatiguepropertydataofcarbodyweldedstructure，anditwillhavegreatsigni