神华c80万吨列车车体载荷谱及疲劳寿命评估

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1、学校代码：密级：公开硕士学位论文神华万吨列车车体载荷谱及疲劳寿命评估作者姓名陈萌学科专业车辆工程指导教师王曦教授培养院系机械与电子控制工程学院二零一五年三月硕士学位论文神华万吨列车车体载荷谱及疲劳寿命评估作者：陈萌导师：王曦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、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。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

2、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：；枚年月日签字期年月宁校代码：公幵：密级北京交通大学硕士学位论文神华万吨列车车体载荷谱及疲劳寿命评估作者姓名：：陈萌学号导师姓名：下曦职称：教授学位类别：工学学位级别：硕士学科专业：乍辆工程研究方向：结构强度北京交通大学年月致谢致谢本论文的工作是在我的导师王曦教授的悉心指导下完成的。导师渊博的学识、严谨的治学态度、启发式的指导方式和科学的工作方法，都让学生受益匪浅、铭记终生。在论文的选题、研究方法、研究内容上，导师都给予了学生严格的要求和细心的帮助。在此衷心感谢一直以来王曦老师对我的关心和指导。在此论文完成之际，一并向谢基龙教授致

3、以最诚挚的谢意与深切的怀念。本论文的试验部分是在杨广雪老师的指导下完成的，杨老师考虑问题的全面性及性格的豁达开朗让我受益颇多。同时实验室缪龙秀老师、孙守光老师、刘志明老师、李强老师、任尊松老师、王文静老师、金新灿老师、王斌杰老师都对本论文的完成给予了关注和指导。在此向各位老师一并表达我的感激之情。在本次试验过程中，感谢和我一并努力工作过的陈佳棋同学、韩朝霞同学和赵一娇同学；在论文进展中，感谢赵方伟师兄、王萌师兄和王玉伟同学给予的指导和帮助。感谢父母对我的培养与关爱；感谢他们在我完成论文期间以及一直以来对我的教诲、鼓励和支持。摘耍摘要现阶段，我国铁路货车运输正向着重载方向快速发展。作为国内最大的

4、煤炭能源企业，神华集团为满足日益扩大的运输需求，在自有铁路运输线路已普遍幵行万吨重载列车。繁重的运输任务和恶劣的线路条件使得集团公司的自备车辆疲劳破坏问题日益凸显。为此，编制符合神华铁路自有线路的车体载荷谱，为车体结构疲劳分析、大轴重货车的开行提供基础依据尤为迫切。本论文以型铝合金敞车的载荷谱线路实测试验为基础，进行以下几方面的研究工作：根据车体受力情况标定制作车钩、心盘和旁承测力传感器，实测车体承载。丨依据在神华铁路自有线路神木北黄骅港区段六个往返的实测载荷数据，编制了车’体垂向、纵向、侧滚和扭转载荷谱。数据采集总里程，且涵盖了典型线路工况和装卸载在内的基本车辆作业工况，对线路状况和车辆运用

5、情况具有充分代表性，可用作指导现役车辆疲劳强度的评价和新型敞车车体的设计。对比万吨列车长大编组中不同编组位置下的车体载荷谱特征，首先定性分析不同编组下车体载荷谱的差异。然后基于车体关键部位的实测动应力，定量计算了这些关键部位的损伤，从而得到了不同编组位置下车辆疲劳损伤的差异。进而通过不同载荷对损伤的贡献水平，阐明纵向载荷的不同是造成这种差异的主因。基于此，给出实际运用中适时调换编组顺序的建议。探讨了铆钉结构的有限元建模方法。建立了型敞车半车车体模型，通过单独加载垂向、纵向、侧滚和扭转四种载荷，获取各工况下疲劳关键部位的应力，从而得到了这些关键部位的载荷应力传递系数。根据标准中损伤寿命计算方法和

6、所用材料的疲劳特性参数，分别计算各疲劳关键部位在实测应力下的损伤和在各载荷工况下分力谱的损伤累积。基于损伤致性原则，对各载荷谱系的校准系数进行优化计算，从而使载荷谱评价车体结构疲劳损伤符合工程运用要求。基于关键部位的实测应力时间历程，在进行去零漂和毛刺等处理后，采用雨流计数法和法则，结合车体底架结构疲劳特性参数，计算得到这些关键部位在不同编组位置下的损伤值，完成了型车体底架结构的疲劳寿命评估。关键词：型铝合金敞车：重载；载荷谱；疲劳寿命AbstractAbstractAtpresent,ournation'srailwayfreighttransportmainlyfocusesonthehe

7、avyload.Asthelargestcoalenergycorporation,ShenhuaGroupCorporationhasbroughtheavyloadtrainsintooperationtosatisfyitsincreasingtransportationneedsonitsownrailway.Theoneroustransportationtasksandcomplexl