【摘 要】
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底架是列车的主要承载部件,在行驶的过程中承受着来自各方面的交变载荷,很可能会导致底架发生疲劳破坏,因此对底架进行疲劳寿命分析是十分重要的。在系统分析国内外关于高速
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底架是列车的主要承载部件,在行驶的过程中承受着来自各方面的交变载荷,很可能会导致底架发生疲劳破坏,因此对底架进行疲劳寿命分析是十分重要的。在系统分析国内外关于高速列车疲劳寿命研究成果的基础上,以某型高速列车底架为研究对象,采用有限元与动力学仿真的方法进行疲劳寿命预测分析。主要研究如下:第一,在Solidworks中建立高速列车底架的三维模型,将其进行简化后导入到有限元软件ANSYS/Workbench中,建立列车底架的有限元模型。对有限元模型网格质量进行检查,得出网格质量符合工程计算要求。第二,对底架有限元模型进行静力学分析,对列车静止空载、静止超载、平稳运行、启动和紧急刹车时的瞬态静载荷等各典型工况进行受力分析。依据EN12663标准对列车底架进行静强度校核,得出承载危险部位。这些危险部位也最容易产生疲劳破坏。第三,对高速列车底架进行模态分析,得出列车底架的各阶模态振型频率。将建好的整车模态中性文件导入ADAMS/Rail中生成柔性车体,连接转向架系统构成整车的刚柔耦合动力学仿真系统,在线路样本上进行动力学仿真,对列车的动态特性进行评定,得出危险部位的载荷历程。第四,将动力学仿真得到的载荷历程输入到ANSYS中,得出危险部位的动应力,用雨流计数法编制出疲劳载荷谱。采用材料的S-N曲线,在疲劳分析工具中进行疲劳分析,对高速列车底架疲劳寿命进行预测。
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