基于有限元技术的构件疲劳寿命计算

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1、第!"卷第!期铁!!道!!学!!报#$%&!"!’$&!!(()年)月*+,-’./+0123425’.-.5/6.78+45317.9:;%!(()文章编号!<((<=>?"(!!(()"(!=(()@=(A基于有限元技术的构件疲劳寿命计算刘德刚))#?&齐齐哈尔铁路车辆!集团"有限公司技术中心黑龙江齐齐哈尔<"<((!"摘!要!以转>.型转向架侧架为例$介绍了有限元技术应用于构件疲劳寿命分析的过程%按照&准静态’方法

2、将有限元分析得到的静态应力与实测的载荷时间历程相结合得到模型上各点应力时间历程$结合BC!?(=)A(材料的!"#关系进行了结构整体的疲劳寿命计算%有限元分析软件是5=D3.8$疲劳寿命分析软件是03=0.15C,3%关键词!准静态法#有限元技术#!"#法中图分类号!,!@(&!!!文献标识码!.!"#$%&’($)’*+",-.$./)"0/12/+’+#3".’4/+#5’!$+$#’6,’1’+#.7’85+/,/%-<$!2+,6E;=I;HF!$!6.’C0EHF=JK$L<$!8+’CCL$=MEH<$!7.’C.;=FL$?/5,DE=FGHF!

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6、法!!"#法"寿命分析模块分析其疲劳寿结果与疲劳寿命分析理论相结合计算出构件各个部位命%的寿命$绘出构件整体寿命分布图$是4.3技术的最新发展%>!静态线性有限元分析目前$我国铁路货车大量使用的转>.型转向架$作为无限寿命设计的侧架$在实际运用中发生的在运用过程中经常发生裂纹甚至断裂%本文以该型转应力不应超过材料的屈服极限$以往的试验和计算分向架的侧架为例进行了疲劳寿命分析计算%析也都证实了这一点%所以$只进行线弹性有限元分使用5=D3.8软件对侧架进行三维实体建模和有析%限元静应力分析$得出在规定载荷作用下侧架上各个>&>!4.D模型和有限元模型部位的静应力

7、$然后采用&准静态’法将静态应力和实在生产中$各个厂家不可避免地要对运用中发生测的载荷时间历程相结合$获得包含应力幅值和均值问题的部位进行局部修改$所以$侧架的几何形状多种收稿日期!!((?=(<=<("修回日期!!((?=(]=!"多样%这里$选用一种典型几何形状为例进行分析%作者简介!刘德刚!<]@!*"$男$山东陵县人$工程师$硕士%6=1"$,(RGQ;FLE!EO$L&N$Z根据几何形状和载荷的对称性$取侧架的一半进万方数据)>!铁!!道!!学!!报第!"卷行分析!采用<(节点高阶等参"次参四面体单元划分表

8、限元网格#半个侧架划分为])