鐵路罐車罐體鋁-鋁鎂合金層合板疲勞性能研究及應(yīng)用.pdf

1、濃硝酸作為三大工業(yè)強酸之一，是一種重要的化工基礎(chǔ)原料，在國民現(xiàn)代化建設(shè)中發(fā)揮著舉足輕重的作用。隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，對濃硝酸需求日益旺盛，其鐵路運輸壓力也隨之與日俱增。為了滿足快速增長的運輸需求，西安車輛廠提出在已有60t濃硝酸罐車基礎(chǔ)上研發(fā)70t濃硝酸罐車，然而，升級換代后的罐體若繼續(xù)沿用純鋁材料，會因純鋁強度低而出現(xiàn)罐體變形嚴重和強度不足等一系列問題，解決重載和強度不足之間的矛盾也是研制70t級罐車的關(guān)鍵所在?？紤]到輕量化設(shè)計需要和濃

2、硝酸對鋁合金的強腐蝕性，而純鋁耐腐蝕性強，經(jīng)綜合考慮防腐和強度兩方面因素。最終通過比較試驗，選定鋁/鋁鎂合金層合板為罐體材料。 本文以疲勞試驗為基礎(chǔ)，建立了鋁/鋁鎂合金層合板材料的S-N曲線。并基于彈塑性有限元理論，借助ANSYS分析軟件，對鋁/鋁鎂合金層合板受力過程進行數(shù)值模擬，得出了組元金屬隨載荷遞增過程的應(yīng)力應(yīng)變分布規(guī)律，揭示了層合板疲勞斷裂機理。據(jù)此，建立了70t濃硝酸罐體的有限元模型，并對罐體承受心盤載荷、側(cè)滾載荷、液