高速动车组转向架更换设备有限元分析与试验的研究

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1、学校代号：10532学号：G05023001密级：公开湖南大学工程硕士学位论文高速动车组转向架更换设备的有限元分析与试验研究学位申请人姓名：李勇导师姓名及职称：陈芳祖副教授陈建农高级工程师培养单位：机械与运载工程学院专业名称：机械工程论文提交日期：2011年11月18日论文答辩日期：2011年12月12日答辩委员会主席：龚金科教授ElementfiniteanalysisandexperimentalresearchforareplaceablefacilityofrapidbullettrainbogiebyLiYongB.E.(Cent

2、ralSouthUniversity)2004AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinMechanicalEngineeringintheCollegeofmechanicalandvehicleEngineeringofHunanUniversitySupervisorViceProfessorCHENFangzu，SeniorengineerCHENJiannongNovember,2011摘要随着我

3、国铁路第六次大提速的顺利实施，以及客运专线不断建成通车，国产CRH系列动车组已分期分批投入运营，并开始进入转向架更换检修期，且数量不断递增。为提高CRH型动车组转向架的检修质量和效率，本文采用I-DEAS软件设计出一种转向架更换设备，主要用于高速动车运用所和动车段进行列车检修时，在列车不解体情况下，在线更换有故障的转向架，具有使用的广泛性、普遍性，适用于CRH1、CRH2、CRH3、和CRH5等各型动车组。本论文从以下几方面展开了研究。（1）在充分了解该转向架更换设备的性能要求、结构组成和相关功能后，对其进行了设计。（2）建立了有限元力学分

4、析模型，并根据各工况组合对该模型进行了有限元仿真分析，得到各种工况下的应力和变形云图。（3）在所得到的分析结果基础上，发掘了所设计的模型中存在的一些缺陷和不足，对其进行了改进。（4）对转向架更换设备进行了强度、刚度试验，并与有限元分析进行了比较，验证了有限元分析结果的真实性，确保设备符合生产实际使用的安全要求。关键词：高速动车；转向架；更换设备；有限元分析；试验研究IIAbstractWithbringingrailthesixthspeedupintoeffectinourcountryandbuildingpassengerspecia

5、lline,domesticbullettraininseriesofCRHhasputoninbatchesandbeginstochangingbogie.InordertoimprovingrepairqualityandefficiencyofCRHbullettrain,thispaperusingI-DEASdesignsareplaceablefacilityforbogie,whichmainlyusestoreplacebogieatfaultonlineonthesituationoftrainnodisintegrat

6、ion,whentrainisinrepairingatbullettraindepot.ThereplaceablefacilityforbogiewhichappliestosuchbullettrainasCRH1,CRH2,CRH3andCRH5possessesuniversalityandextensiveness.Thisobjectresearchesfromfollowingaspect:(1)Thereplaceablefacilityforbogiehasbeendesignedafterunderstandingpe

7、rformancerequirement，structuralandrelatedfunction.(2)Establishingelementfinitemechanicsmodelsandsimulatingthemechanicsmodelsaccordingtoeachworkconditioncomposing,thestresscontourandthestraincontourareobtainedforeachworkcondition.(3)Basingontheresultofanalysis,weseekthefaul

8、tofthefacility,whichwouldbemodified.(4)Strengthandstiffnessexperimentshavebeengoonforthef