C80B型敞車車體結(jié)構(gòu)疲勞壽命分析.pdf

1、在我國鐵路貨運的高速、重載政策實施中,大秦線上運行的80t運煤敞車是我國目前貨車裝備技術(shù)的重要成果。敞車的疲勞壽命分析是敞車設(shè)計過程的重要組成部分,也是新產(chǎn)品主要評價標(biāo)準(zhǔn)。本文針對敞車車體結(jié)構(gòu)分別基于美國AAR標(biāo)準(zhǔn)預(yù)測車體疲勞壽命和基于動力學(xué)仿真及有限元混合法預(yù)測車體疲勞壽命。
　　第一,對研究對象敞車車體進(jìn)行有限元建模,依據(jù)《鐵道車輛強(qiáng)度設(shè)計及試驗鑒定規(guī)范》對車體模型進(jìn)行各工況下的強(qiáng)度校核,結(jié)果表明車體結(jié)構(gòu)符合我國規(guī)范的要求。在

2、此基礎(chǔ)上按照AAR標(biāo)準(zhǔn)對敞車車體進(jìn)行四種載荷工況下的有限元分析,獲得車體危險部位的應(yīng)力值;
　　第二,把美國AAR標(biāo)準(zhǔn)的90t漏斗車的載荷譜換算為我國80t新型運煤敞車的應(yīng)力譜,按照名義應(yīng)力法,計算敞車四種工況(心盤載荷、縱向載荷、扭轉(zhuǎn)載荷和側(cè)滾載荷)的疲勞損傷及其危險部位的合成累積損傷;
　　第三,基于多體動力學(xué)理論在軟件SIMPACK中建立敞車的多體動力學(xué)模型,并詳細(xì)地論述車體柔性化的過程。以美國五級軌道譜為激勵,在典型

3、工況下分析敞車動力學(xué)模型的運行品質(zhì);
　　第四,通過對敞車剛?cè)狁詈蟿恿W(xué)模型在樣本線路上的仿真,獲得車體結(jié)構(gòu)的載荷時間歷程,同時利用有限元分析軟件ANSYS獲得對應(yīng)的準(zhǔn)靜態(tài)應(yīng)力影響因子。依據(jù)準(zhǔn)靜態(tài)分析法,在疲勞分析軟件MSC.Fatigue中得到車體結(jié)構(gòu)的應(yīng)力時間歷程,再結(jié)合車體結(jié)構(gòu)材料的疲勞特性曲線,進(jìn)而得到車體結(jié)構(gòu)的全壽命云圖。
　　通過對AAR標(biāo)準(zhǔn)和多體動力學(xué)仿真兩種路徑獲得的車體疲勞壽命分析,結(jié)果表明兩種路徑得到的車