某重型轨道车转向架构架强度分析及优化

发布时间：2024-02-25 21:14

　　轨道车是专业从事铁路线路维护和救援的工程车辆,其作用是保障线路安全高效运营。随着我国铁路里程不断增加,对工程车性能要求不断提高,在节能减排的大背景下,如何降低整车重量变得日益重要。转向架是车辆的重要组成部分,它的性能直接影响整车性能,同时降低转向架重量能控制整车重量降低能源消耗。因此分析构架的强度并在此基础上对构架进行优化设计对提高其性能有一定帮助。本文以新型轨道车的转向架构架为研究对象,以有限元法理论为基础分析了构架的静强度、疲劳强度和模态,以分析结果为依据判断构架强度是否满足要求,然后对其进行了结构优化设计,使其强度满足要求的同时降低了重量。具体完成的工作如下:(1)参考轨道工程车构架设计和试验资料,采用TB/T2368-2005《动力转向架构架强度试验方法》为构架强度分析标准,按照标准规定的载荷类型和公式计算了载荷大小,并根据标准建立强度分析的工况组合。(2)按照建立的工况组合,使用有限元分析软件HyperMesh和ANSYS对构架进行强度计算,使用第四强度理论进行构架静强度评定,并使用Goodman-Smith疲劳曲线图对构架进行疲劳强度评定。分析发现构架静强度和疲劳强度符合标...

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 研究目的及意义
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 国外研究现状
        1.3.2 国内研究现状
    1.4 论文主要内容及结构
    1.5 本章小结
2 构架载荷计算及工况组合
    2.1 转向架构架介绍
    2.2 构架载荷计算
        2.2.1 强度分析标准介绍
        2.2.2 超常载荷计算
        2.2.3 模拟主要运营载荷计算
        2.2.4 模拟特殊运营载荷计算
    2.3 工况组合的确定
        2.3.1 超常载荷工况组合
        2.3.2 模拟主要运营载荷工况组合
        2.3.3 模拟特殊运营载荷工况组合
    2.4 本章小结
3 构架强度计算与分析
    3.1 有限元法介绍
        3.1.1 有限元法基本理论
        3.1.2 有限元分析软件
    3.2 构架分析模型的建立
    3.3 构架静强度计算及结果分析
        3.3.1 构架静强度评定标准
        3.3.2 超常载荷静强度分析
        3.3.3 模拟主要运营载荷静强度分析
        3.3.4 模拟特殊运营载荷静强度分析
    3.4 构架疲劳强度计算及分析
        3.4.1 疲劳强度评价理论
        3.4.2 构架疲劳强度分析
    3.5 本章小结
4 构架的模态分析
    4.1 模态分析基本理论
    4.2 构架的模态计算
    4.3 模态计算结果分析
    4.4 本章小结
5 构架的结构优化设计
    5.1 构架局部结构优化
        5.1.1 结构薄弱位置及原因
        5.1.2 薄弱部位优化方案探索
        5.1.3 优化方案验证
    5.2 构架的轻量化设计
        5.2.1 基于OptiStruct优化基本理论
        5.2.2 构架优化模型的建立
        5.2.3 构架优化结果及分析
        5.2.4 优化结果验证
    5.3 本章小结
结论
致谢
参考文献



本文编号：3910862