CRH2046動車枕梁結(jié)構(gòu)剩余壽命預(yù)測及補強方案分析.pdf

1、枕梁是列車的關(guān)鍵部件之一，在實際應(yīng)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(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂紋的現(xiàn)象也日趨上升，進而導(dǎo)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(jié)構(gòu)的剩余壽命以及對服役后的枕梁進行補強，預(yù)測補強后結(jié)構(gòu)的剩余壽命，具有實際的工程意義。
　　首先，本文根據(jù)TB-T2637-2008

2、鐵道客車轉(zhuǎn)向架構(gòu)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(jié)構(gòu)上對其進行有限元分析，從而得到了服役后枕梁結(jié)構(gòu)的應(yīng)力分布情況，并將實際裂紋出現(xiàn)位置處最大主應(yīng)力最大的工況作為危險工況。
　　其次，采用子模型技術(shù)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(yù)制裂紋，得到應(yīng)力強度因子值，通過應(yīng)力強度因子的一般表達式計算出應(yīng)力強度因子形狀系

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