基于缺陷模型的鑄鋁橫梁結(jié)構(gòu)承載分析.pdf

1、鑄鋁橫梁是高速列車用于承載牽引電機(jī)的關(guān)鍵零部件。雖然《和諧5A型動(dòng)車組五級(jí)檢修規(guī)程（試行）》中對(duì)鑄鋁橫梁缺陷的位置與處理方法有均有規(guī)定，但是該規(guī)定對(duì)缺陷對(duì)鑄鋁橫梁承載能力的影響只進(jìn)行了定性描述。為了進(jìn)一步討論含有缺陷的鑄鋁橫梁承載能力，本文通過結(jié)合多體動(dòng)力學(xué)、有限元、試驗(yàn)等多種方法研究了缺陷對(duì)于鑄鋁橫梁承載能力的影響。主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)通過采用多體動(dòng)力學(xué)和有限元分析相結(jié)合的方法，分析了由于軌道不平順性導(dǎo)致的鑄鋁橫梁承受

2、載荷。并依據(jù)Miner累計(jì)損傷理論，將該隨機(jī)分布的載荷等效為恒定幅值的交變載荷，為鑄鋁橫梁的承載能力試驗(yàn)奠定基礎(chǔ)。
　　(2)采用等效的交變載荷，對(duì)鑄鋁橫梁進(jìn)行試驗(yàn)和有限元仿真研究。通過有限元仿真分析對(duì)鑄鋁橫梁進(jìn)行預(yù)評(píng)估;并與1000萬次交變承載能力試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行的對(duì)比;發(fā)現(xiàn)了鑄鋁橫梁薄弱處;為下一步鑄鋁橫梁缺陷承載能力分析奠定基礎(chǔ)。
　　(3)使用應(yīng)力因子幅理論分析，構(gòu)成鑄鋁橫梁的EN AC42200-T6鑄鋁的缺陷承載能力

3、的材料特性;采用有限元子模型方法對(duì)缺陷承載能力的材料試驗(yàn)進(jìn)行了仿真分析，通過與文獻(xiàn)中的試驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證，表明該方法能有效分析的鑄鋁ENAC42200-T6的缺陷承載能力的材料特性。
　　(4)采用應(yīng)力強(qiáng)度因子幅理論對(duì)含有缺陷的鑄鋁橫梁的承載能力進(jìn)行研究討論，結(jié)果表明:穿透型缺陷對(duì)鑄鋁橫梁的承載能力影響較大;鑄鋁橫梁支座處由于應(yīng)力集中對(duì)缺陷比其他位置更加敏感;鑄鋁橫梁的承載能力隨缺陷尺寸的增大而急劇下降。當(dāng)缺陷出現(xiàn)在鑄鋁橫梁瞬態(tài)分析應(yīng)力