CRH2046動車枕梁結構剩余壽命預測及補強方案分析.pdf

1、枕梁是列車的關鍵部件之一，在實際應用中承受著各個方向的作用力如拉、壓、沖擊等交變載荷，其主要的失效形式是斷裂。近些年來隨著動車組速度的提升，對枕梁的要求也越來越嚴格，服役一段時間后枕梁結構出現裂紋的現象也日趨上升，進而導致枕梁的裂紋失效問題也日益突出，成為列車運行中的安全隱患。所以本文主要研究了枕梁結構的剩余壽命以及對服役后的枕梁進行補強，預測補強后結構的剩余壽命，具有實際的工程意義。
　　首先，本文根據TB-T2637-2008

2、鐵道客車轉向架構架、枕梁及搖動臺標準得到了枕梁運行過程中垂向、縱向及橫向載荷的大小及載荷工況，分別將每組載荷工況施加到枕梁結構上對其進行有限元分析，從而得到了服役后枕梁結構的應力分布情況，并將實際裂紋出現位置處最大主應力最大的工況作為危險工況。
　　其次，采用子模型技術得出與整體模型等效的三維簡化模型—子模型;利用有限元軟件workbench在子模型預制裂紋，得到應力強度因子值，通過應力強度因子的一般表達式計算出應力強度因子形狀系

3、數的值。利用MATLAB軟件得出應力強度因子形狀系數的擬合公式，從而得到應力強度因子的擬合公式，為剩余壽命的預測打下基礎。
　　再次，為了保證動車組運行安全，提高枕梁結構的剩余壽命，對服役后的枕梁結構進行補強;根據標準，制定出幾組補強方案，對補強后的枕梁結構進行靜力學分析，查看補強后危險位置的應力值是否下降，應力分布是否變化。以危險位置處的最大主應力值和應力強度因子值為計算依據比較幾種補強方案，從而得出最優(yōu)的一種補強方案。