【摘 要】
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随着我国经济与社会飞速发展,交通运输行业中需求不断提高与运能不足的矛盾愈发显著。铁路作为至关重要的陆上交通形式,面临的运输压力也日益增加。轴箱作为重要的运动形式转
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随着我国经济与社会飞速发展,交通运输行业中需求不断提高与运能不足的矛盾愈发显著。铁路作为至关重要的陆上交通形式,面临的运输压力也日益增加。轴箱作为重要的运动形式转化关节以及直接载荷承受部件,其强度性能对于机车车辆运行安全至关重要。由于机车车辆上轴箱装置承受载荷非常大,且直接承受来自轮对和转向架构架的变化载荷,故其载荷情况复杂,失效形式多样,对运行安全性影响极大。现有机车车辆结构强度计算标准中较少涉及轴箱静强度与疲劳强度评估的详细规定,提出一种切实可行的工程计算方法,以指导轴箱静强度和疲劳强度设计与评估,具有较强的工程实用价值。基于UIC和EN标准及ERRI试验报告中关于转向架构架强度计算的技术内容进行等效转化,提出轴箱的主要载荷计算公式,编制了轴箱超常载荷、模拟运营载荷工况组合方法。制定轴箱静强度和疲劳强度计算的计算流程,提出了一种切实可行的转向架轴箱静强度和周期载荷作用下疲劳强度评估工程方法。建立动车组半编组计算多体系统动力学模型,通过SIMPACK动力学分析软件和MATLAB/Simulink软件联合仿真,对动车组模型牵引、制动工况下的动态特性进行分析。根据不同线路条件进行仿真计算,获得其中轴箱的载荷-时间历程。利用有限元模型,基于准静态应力法进行计算,结果得到各评估节点上的应力-时间历程。编制计算程序,将应力状态历程转化为主应力-时间历程,并进行雨流计数法分级,得到各点各向主应力的随机应力谱块；基于FKM方法得到各评估点的材料利用度,评估轴箱疲劳强度。
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