crh2型动车组车轮疲劳强度分析及轮径限度研究

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1、学校代码：密级：公开；又邊乂學硕士专业学位论文型动车组车轮疲劳强度分析及轮径限度研究作者姓名赵亮工程领域机械工程指导教师宋永增副教授培养院系机械与电子控制工程学院二零一五年六月辦交遂乂學硕士专业学位论文型动乍组七轮疲劳强度分析及轮径限度研宂作者：赵亮导师：宋永增北京交通大学年月学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，提供阅览服务，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供査阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的

2、复印件和磁盘。学校可以为存在馆际合作关系的兄弟高校用户提供文献传递服务和交换服务。保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名签字日期：年月巧日签字日期：月巧日学校代码：密级：公开北京交通大学硕士专业学位论文型动车组车轮疲劳强度分析及轮径限度研宄作者姓名：赵亮学号：导师姓名：宋永增职称：副教授工程硕士专业领域：机械工程学位级别：硕士北京交通大学年月致谢本论文的工作是在我导师宋永增副教授的悉心指导下完成的，从论文的选题，研宄方向的制定、到研究内容等部分的完成，导师都给了我很多的帮助。同时论文研宄期间，每当我遇到困难，宋老师

3、总是为我指点迷津，帮助我开阔思路，全方面的从论文工作中找出不足与遗漏，并提出好的建议。宋老师严肃的科学态度、严谨的治学思路、精益求精的工作作风以及宽以待人的道德修养都深深地感染着我、激励着我。在这两年的研究生学习中，宋老师不仅在学业上给我精心的指导，同时还在思想上、生活上给了我无微不至的关怀，再次对宋老师表示最真挚的感谢和崇高的敬意。在课题研究过程中，丁莉芬、彭俊斌、李强教授等老师，以及校外导师苏贤达高级工程师都给了我很多的建议和支持，在他们的帮助和探讨下，我的论文才能顺利完成。在此也表示真心的感谢。同时也感谢我的师兄徐海滨、师姐李润华以及

4、庞松林、于琳琳、朱超等，他们对我论文的研究工作给予了热情地帮助，再此表达我的感激之情。最后，感谢我的父母和家人，是他们在物质上和精神上都默默的支持着我，才能使我在学校期间认真学习，顺利完成学业。屮义摘耍中文摘要高速铁路的发展，无疑给我们的生活带来了便利，位列车运行速度越高，列车零部件的使用条件越恶化，对列车可靠性与安全性的要求也越高。检修限度是确定零部件检修时机的主要依据，科学、合理的检修限度不仅可以保证动车组良好的技术状态，而还可以节约检修成木。车轮作为列车安全运行的关键走行部部件，对其强度、寿命等也提出了更高的要求，车辆运行伴随着车轮的

5、磨耗和损伤，为了恢复型面，对车轮进行镟修，从而导致车轮直径不断减小。因此通过理论分析研宄，探索进一步减小车轮直径限度的可行性，从而确定车轮直径的最大检修限度，对增加车轮使用寿命，提高车轮使用经济型，以及对目前型动车组检修制度优化都有着重要意义。本文以型动车组车轮为研宄对象，运用、等三维软件建立了车轮的三维实体模型，并进行网格划分，基于标准的三种工况应用软件对车轮结构进行了有限元分析。在结构强度方面，分别从车轮所承受的最大应力以及横截面内外的应力方面研究了轮径的变化对车轮强度的影响规律。采用关键部位疲劳强度分析和整体结构疲劳强度分析两种方法对

6、车轮的疲劳强度进行了对比研究，通过对不同直径车轮的疲劳强度研宄计算，寻找车轮疲劳强度薄弱的部位，并探宄车轮直径变化对车轮同一部位疲劳强度的影响，从而为确定车轮直径最大检修限度提供理论依据。由于标准下车轮的受力加载方式不能对车轮轮辋进行强度评价，因此通过轮轨接触理论，对车轮在不同的接触位置以及不同的轮径下进行了对比分析，研宄车轮轮辋在轮轨接触状态下的应力变化规律。最后分析总结，从结构强度和疲劳强度角度上考虑，对车轮的最小直径限度，即车轮直径最大检修限度提出了新的建议值，并通过理论分析对该直径下的车轮进行了分析验证，研宂表明该车轮的结构强度、疲

7、劳强度等均满足列车安全运行要求。最后通过本文分析对比结果，对车轮外形提出改进建议，从而确保车轮直径最大检修限度的安全性及可靠性。本文对型动车组车轮强度以及限度研宄方面有一定的参考意义；其研宄成果对高速列车车轮的结构设计、优化、延长车轮使用寿命等方面提供一定的理论依据；同时，对进一步完善型动车组修程具有一定参考价值。关键词：动车组；检修限度；车轮直径；强度分析；轮轨接触ABSTRACTABSTRACTThedevelopmentofhigh-speedrailundoubtedlybringsconveniencetoourlives,but

8、thehigherspeedoftrainsandtheworseusingconditionsoftrainpartsdemandhigherreliabilityandsec