C70E型通用敞车车体性能分析及优化
发布时间：2024-03-26 01:34
铁路敞车是铁路货物运输的主要车辆设备之一,以其通用性和适应性强的特点,在铁路运输中起着不可替代的作用。各国通过发展敞车运输均获得了巨大经济和社会效益。我国铁路敞车的发展过程,是敞车设计和生产水平不断提高的过程。但是,随着国民经济的快速发展,铁路运输能力日趋紧张,致使车辆的周转率不断提高,给车辆性能带来了严重的考验,通用C70E敞车侧开门在铁路运输过程中也暴露出一些问题和不足,影响铁路运输秩序,给车辆运输安全带来隐患。因此,在研究该型号敞车车门结构型式、门缝问题产生原因分析的基础上,提出了新的侧门设计方案,并对优化后的车体进行有限元分析。本文以优化后C70E敞车车体为研究对象,依据TB/T1335-1996《铁道车辆强度设计及试验鉴定规范》和AARM-1001-2007《货车设计制造规范》有关要求,对C70E敞车车体结构进行了静力学分析、模态分析、线性屈曲及疲劳评估,开展了车体静强度试验和模态试验。研究工作主要包括:1)分析C70E敞车侧门失效原因,通过更换车门板材材质,更改车门密封结构等车体优化方案,保证车门的性能,优化车体结构。应用美国Altai公司的HyperMesh软件建立车体钢...
【文章页数】：99 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 课题的研究背景与意义
1.2 国内外铁路敞车发展概况
1.2.1 国内敞车发展概况
1.2.2 国外敞车发展概况
1.3 铁路敞车研究现状
1.4 本文主要内容
本章小结
第二章 C70E敞车车体的静力学分析
2.1 C70E敞车车体的结构特点
2.1.1 主要性能参数
2.1.2 车体主要结构及特点
2.2 车体优化主要内容
2.2.1 敞车车门问题分析
2.2.2 敞车车体优化方案
2.3 有限元法基本思想及分析软件介绍
2.3.1 有限元法基本思想
2.3.2 软件HyperMesh介绍
2.3.3 软件ANSYS介绍
2.4 有限元分析的依据和目的
2.5 分析对象及有限元模型处理
2.6 计算载荷
2.6.1 车体钢结构设计载荷
2.6.2 车体钢结构载荷组合
2.6.3 翻车机工况
2.7 评价标准
2.7.1 车体钢结构刚度
2.7.2 车体钢结构强度
2.8 分析结果
2.8.1 刚度计算结果
2.8.2 强度计算结果
2.8.3 结论
本章小结
第三章 C70E敞车车体的模态及稳定性分析
3.1 车体的模态分析
3.1.1 模态分析的基本理论
3.1.2 模态计算原理及程序介绍
3.1.3 车体模态有限元模型
3.1.4 车体模态分析
3.1.5 模态分析结果
3.2 车体模态试验
3.2.1 模态试验过程及测点位置
3.2.2 空车状态试验结果
3.2.3 重车状态试验结果
3.3 模态分析及试验结果对比
3.3.1 车体模态分析结果对比
3.3.2 空车模态分析与试验结果对比
3.3.3 重车模态分析与试验结果对比
3.3.4 结论
3.4 车体的稳定性分析
3.4.1 屈曲分析的基本理论
3.4.2 车体屈曲有限元模型
3.4.3 车体载荷
3.4.4 车体屈曲分析结果
3.4.5 结论
本章小结
第四章 C70E敞车车体的疲劳寿命评估
4.1 疲劳的基本理论
4.1.1 材料的疲劳
4.1.2 S-N曲线
4.1.3 名义应力法
4.2 疲劳载荷与寿命估算方法
4.2.1 主要材料性能参数
4.2.2 疲劳载荷工况的选取
4.2.3 载荷谱
4.2.4 疲劳性能数据
4.2.5 疲劳寿命估算方法
4.3 有限元模型
4.4 重点评估部位及疲劳分析
4.4.1 取点原则
4.4.2 重点评估部位应力寿命
4.5 结论
本章小结
第五章 C70E敞车车体静强度试验
5.1 试验目的及依据
5.2 试验应力测点布置
5.3 试验检测仪器
5.4 应力合成及测试应力计算
5.4.1 应力合成
5.4.2 测试应力计算
5.5 评定标准
5.5.1 强度评定标准
5.5.2 垂向弯曲刚度评定标准
5.6 试验工况
5.7 结果及分析
5.8 静强度对比结果
5.9 试验数据与仿真结果误差分析
5.10 结论
本章小结
结论与展望
参考文献
致谢
本文编号：3939164
【文章页数】：99 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 课题的研究背景与意义
1.2 国内外铁路敞车发展概况
1.2.1 国内敞车发展概况
1.2.2 国外敞车发展概况
1.3 铁路敞车研究现状
1.4 本文主要内容
本章小结
第二章 C70E敞车车体的静力学分析
2.1 C70E敞车车体的结构特点
2.1.1 主要性能参数
2.1.2 车体主要结构及特点
2.2 车体优化主要内容
2.2.1 敞车车门问题分析
2.2.2 敞车车体优化方案
2.3 有限元法基本思想及分析软件介绍
2.3.1 有限元法基本思想
2.3.2 软件HyperMesh介绍
2.3.3 软件ANSYS介绍
2.4 有限元分析的依据和目的
2.5 分析对象及有限元模型处理
2.6 计算载荷
2.6.1 车体钢结构设计载荷
2.6.2 车体钢结构载荷组合
2.6.3 翻车机工况
2.7 评价标准
2.7.1 车体钢结构刚度
2.7.2 车体钢结构强度
2.8 分析结果
2.8.1 刚度计算结果
2.8.2 强度计算结果
2.8.3 结论
本章小结
第三章 C70E敞车车体的模态及稳定性分析
3.1 车体的模态分析
3.1.1 模态分析的基本理论
3.1.2 模态计算原理及程序介绍
3.1.3 车体模态有限元模型
3.1.4 车体模态分析
3.1.5 模态分析结果
3.2 车体模态试验
3.2.1 模态试验过程及测点位置
3.2.2 空车状态试验结果
3.2.3 重车状态试验结果
3.3 模态分析及试验结果对比
3.3.1 车体模态分析结果对比
3.3.2 空车模态分析与试验结果对比
3.3.3 重车模态分析与试验结果对比
3.3.4 结论
3.4 车体的稳定性分析
3.4.1 屈曲分析的基本理论
3.4.2 车体屈曲有限元模型
3.4.3 车体载荷
3.4.4 车体屈曲分析结果
3.4.5 结论
本章小结
第四章 C70E敞车车体的疲劳寿命评估
4.1 疲劳的基本理论
4.1.1 材料的疲劳
4.1.2 S-N曲线
4.1.3 名义应力法
4.2 疲劳载荷与寿命估算方法
4.2.1 主要材料性能参数
4.2.2 疲劳载荷工况的选取
4.2.3 载荷谱
4.2.4 疲劳性能数据
4.2.5 疲劳寿命估算方法
4.3 有限元模型
4.4 重点评估部位及疲劳分析
4.4.1 取点原则
4.4.2 重点评估部位应力寿命
4.5 结论
本章小结
第五章 C70E敞车车体静强度试验
5.1 试验目的及依据
5.2 试验应力测点布置
5.3 试验检测仪器
5.4 应力合成及测试应力计算
5.4.1 应力合成
5.4.2 测试应力计算
5.5 评定标准
5.5.1 强度评定标准
5.5.2 垂向弯曲刚度评定标准
5.6 试验工况
5.7 结果及分析
5.8 静强度对比结果
5.9 试验数据与仿真结果误差分析
5.10 结论
本章小结
结论与展望
参考文献
致谢
本文编号：3939164
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/daoluqiaoliang/3939164.html