铁道车辆转向架构架疲劳强度研究

《铁道车辆转向架构架疲劳强度研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、国内图书分类号：U270．1国际图书分类号：629．4西南交通大学研究生学位论文密级：公开年姓专二。一四年四月ClassifiedIndex：U270．331U．D．C：629．4SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisFIATIGUESTRENGTHANALYSIS0FTHEWELDEDBOGIEFRAMEFOR心I灏厂AYVEHICLECandidate：ShenCaiyuAcademicDegreeAppliedfor：MasterDegreeSpeciality：VehicleEngineeringSupervisor：Pr

2、of．MiCaiyingApr．2014㈣璺

3、㈣型㈣一西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1．保密口，在年解密后适用本授权书；2．不保密∥使用本授权书。(请在以上方框内打“寸’)学位论文作者签名：梯魄指导老师签名：日期：。弘t中．*龉日期：加／尹．够．，0t00，’p西南交通大学硕士学位论文主要工作(贡献)声

4、明本学位论文的主要工作贡献如下：1．针对高速转向架焊接构架，根据UIC615-4和ENl3749标准确定静强度和疲劳强度载荷工况，利用UIC510-5标准将多轴应力转化为单轴应力，并对构架整体进行静强度和疲劳强度评估。2．根据UIC615-4标准确定转向架焊接构架疲劳载荷谱，使用ANSYS有限元软件得到焊接构架动应力分布，以等效结构应力法为依据使用Fe．safe疲劳寿命分析软件评估焊接构架焊缝的疲劳寿命。3．针对等效结构应力法，使用壳单元模拟搭接接头和角接头，验证等效结构应力法的网格不敏感性。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引

5、用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确的说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。学位论文作者签名：刃朗彩确日期：)olf．以绣西南交通大学硕士研究生学位论文第1页捅要随着我国高速铁路的快速发展，高速列车运行速度在不断提高，中国和谐号CRH系列动车组运行时速己达到200--350km。转向架是铁路机车车辆运行过程中轨道激励的主要接收部件，而构架是转向架的主要承载结构，在复杂的交变载荷作用下，转向架焊接构架焊缝极易形成疲劳裂纹，威胁列车运行的安全性和可靠性。高速列车运行时的承载情

6、况要比传统车辆更加复杂，焊接构架的疲劳强度能否达到运行要求将直接影响高速列车运行安全。焊接结构疲劳强度分析方法分为名义应力法、结构应力法、缺口应力应变法和断裂力学法，本文系统阐述了不同分析方法的使用原理和过渡关系。前三种方法已在工程结构疲劳分析中得到广泛的应用，断裂力学法由于其复杂性，现只用于对安全性要求较高的关键部件。等效结构应力法是近年焊接结构疲劳分析领域革命性创新成果之一，它以断裂力学和大量的焊接接头试验为基础，利用等效结构应力对FE网格的不敏感性和一条主S-N曲线预测焊接结构的疲劳寿命。本文使用壳单元模拟搭接接头和角接头，验证了该法的网格不敏感性。本文在对国内外铁道机车车辆

7、疲劳强度评估研究现状综述的基础上，针对高速转向架焊接构架，根据UIC615-4和ENl3749标准确定其静强度和疲劳强度载荷工况，基于vonMises应力进行静强度评估；利用UIC510．5标准将疲劳载荷工况下计算结果的多轴应力转换为单轴应力，利用修正的Goodrllan曲线进行疲劳强度评估。同时，以标准UIC615-4提供的疲劳试验载荷为设计载荷，对载荷分级并利用有限元计算得到动应力分布，根据等效结构应力法，利用疲劳分析软件Fe．safe中的Verity模块计算焊接构架焊缝的结构应力，结合构架应力谱，分析焊接构架焊缝的疲劳寿命。本文利用基于无限寿命的疲劳极限法评估转向架焊接构架的

8、疲劳强度，利用等效结构应力法，并结合等效结构应力主S-N曲线和疲劳累积损伤理论计算其焊缝疲劳寿命。根据两种方法的疲劳评估结果，可对焊接构架疲劳强度薄弱环节进一步改进，提高焊接构架的疲劳强度。关键词：焊接构架；有限元；等效结构应力法；疲劳强度西南交通大学硕士研究生学位论文第1I页AbstractWiththerapiddevelopmentofhigh-speedrailwayinChina,thespeedofhighspeedtrainhasbeenimproved