動車組轉(zhuǎn)臂式軸箱體強度分析及優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、隨著我國高速鐵路的快速發(fā)展，人們對動車組的安全性和舒適性的要求也在不斷提高，鐵道車輛強度問題成為了人們關(guān)注的焦點問題之一。轉(zhuǎn)向架是動車組主要的組成部分，軸箱體又是轉(zhuǎn)向架重要的承載和運動形式轉(zhuǎn)換部件。由于動車組速度越來越高，軸箱體工作環(huán)境越來越惡劣，導(dǎo)致其載荷更加復(fù)雜，疲勞失效頻發(fā)，因而對其強度性能要求變得更加嚴(yán)格。以某型動車組轉(zhuǎn)向架轉(zhuǎn)臂式軸箱體作為研究對象，在總結(jié)國內(nèi)外關(guān)于軸箱體研究成果的基礎(chǔ)上，提出了本文的研究方法及內(nèi)容。
　　

2、本研究在不影響求解精度的前提下對軸箱體進行了簡化處理，利用Solidworks和ABAQUS軟件建立軸箱體剛性節(jié)點和彈性節(jié)點整體模型，采用 ANSYS Workbench和ABAQUS軟件對軸箱體進行靜強度分析和疲勞強度評估。靜強度分析結(jié)果表明，在超常載荷作用下軸箱體滿足強度要求。在模擬運營載荷工況下，得到各工況應(yīng)力分布情況，選用修正的Goodman-Smith疲勞極限圖對軸箱體進行疲勞強度評估。疲勞強度評估結(jié)果表明所選面的節(jié)點都在 G

3、oodman-Smith疲勞極限圖包絡(luò)線內(nèi)，軸箱體滿足疲勞強度要求。依據(jù)臨界面法的基本原理，選用Brown-Miller模型用于軸箱體疲勞壽命預(yù)測。分別把剛性節(jié)點和彈性節(jié)點整體模型計算結(jié)果導(dǎo)入到Fe-Safe軟件中，定義材料疲勞參數(shù)，導(dǎo)入正弦載荷歷程，選擇Morrow公式進行平均應(yīng)力修正，預(yù)測軸箱體疲勞壽命，得到軸箱體疲勞壽命分布圖和疲勞安全系數(shù)分布圖。結(jié)果表明兩種模型的最小疲勞壽命均超過EN13749:2005標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的1200萬次，