基于UIC和JIS标准的焊接构架疲劳强度对比分析研究

运用UIC标准Goodman-Smith图法和JIS标准的疲劳评价方法,以地铁转向架构架的侧梁焊接结构为研究对象,使用有限元法对其疲劳强度进行对比研究。以JIS标准中的裂纹扩展法和名义应力法分别评估单边角焊缝和背面焊接位置角焊缝的焊根疲劳强度,以UIC标准中的结构应力法评估角焊缝的焊趾疲劳强度。结果表明,使用UIC标准考核构架侧梁焊缝的焊趾满足疲劳强度要求,而使用JIS标准考核构架侧梁焊缝的焊根不满足疲劳强度要求,因此对于焊接构架角焊缝应结合2个标准对其焊趾和焊根综合进行疲劳强度评估。     

车辆焊接转向架承载构件疲劳强度评估方法及算例

本文根据焊接结构的疲劳特点和国外对焊接结构疲劳特性的研究成果，借鉴《钢结构疲劳设计规范》＾［２］的计算方法（简称为ＳＣＣＳ规范方法），对２０９型转向架焊接构架进行了疲劳强度评估，并用铁道部四方车辆研究所对２０９型转向架焊接构架的疲劳试验数据作了验证。研究表明，ＥＣＣＳ规范方法用于车辆焊接转向架承载构件的疲劳强度评估是可行的。     

100%低地板有轨电车动力转向架构架强度分析

简介了一种100%低地板有轨电车的主要技术参数以及动力转向架主要组成结构,在有限元软件ANSYS中建立了相应的有限元模型。根据欧洲标准EN13749列出计算载荷大纲,并对动力转向架构架进行静强度和疲劳强度计算,对转向架构架进行了模态分析。结果表明,该动力转向架构架强度符合相关标准,模态特性满足车辆运行要求。     

铁道车辆用转向架构架——设计通则说明

1 概述 近年来,随着铁道车辆运行速度的提高,为了确保安全,有必要将走行装置的重要部件--转向架构架的载荷条件、强度、结构等的设计通用条件标准化,作为《铁道车辆用转向架构架--设计通则》列入JIS标准,为此制定了本标准.     

空气弹簧气室载荷对焊接构架疲劳强度影响

为保证轨道车辆结构安全性,针对二系悬挂采用空气弹簧的转向架焊接构架,基于JIS标准的疲劳评价方法和Goodman图法,根据EN 13749主要运营工况进行加载,从工程应用角度出发,以构架焊接成型后是否可从外部进行实时监测和检测为评判标准,将侧梁上盖板单边角焊缝分为梁内焊根和梁外焊趾,将侧梁双边角焊缝分为梁内角焊缝和梁外角焊缝分别进行疲劳校核,完成了焊接构架侧梁角焊缝全面的疲劳评估。以是否添加空气弹簧气室压力作为研究变量,依照运动中机械载荷带来的空气弹簧气室压力变化进行气室载荷加载,研究空气弹簧气室压力对构架疲劳强度的影响。结果表明:在4种焊缝特征类型中,上盖板单边角焊缝焊根和背面焊接位置角焊缝基于JIS标准疲劳设计未满足疲劳强度要求;侧梁上盖板单边角焊缝受空气弹簧气室压力交变作用影响,焊根部位疲劳安全系数降低7.1%,焊趾部位疲劳安全系数降低29.8%;而侧梁内侧、外侧双边角焊缝受空气弹簧气室压力交变作用影响较小,疲劳安全因子降低仅2%左右。     

基于VDV152-2016的低地板车辆构架载荷研究

介绍了最新颁布的城市轨道车辆的强度设计规范VDV 152—2016,分析对比了VDV 152和标准EN13749中有关低地板车辆强度载荷的区别。基于VDV152—2016对某型100%低地板车辆非动力转向架构架进行了静强度和疲劳强度有限元分析计算。计算结果表明,该低地板车辆构架满足VDV 152—2016对静强度和疲劳强度的安全评估要求。     

一种轨道工程车转向架构架强度及模态分析

构架强度对轨道工程车辆的安全性、牵引力及运行品质有重要影响。采用ANSYS Workbench有限元仿真软件,在超常载荷、模拟运营与模拟特殊运营载荷工况下,对一种轨道工程车转向架构架进行静强度、疲劳强度评估计算与模态分析。计算结果表明,构架静强度、疲劳强度及模态满足TB/T2368—2005《动力转向架构架强度试验方法》和TB/T 1335—1996《铁道车辆强度设计及试验鉴定规范》要求。     

武汉轨道交通一号线二期工程车辆转向架构架优化设计

介绍了武汉轨道交通一号线二期工程车辆转向架构架的结构特征,根据标准UIC 615-4确定构架静强度和疲劳强度分析的主要载荷,并进行有限元强度分析、结构优化设计,使该构架能够满足静强度及疲劳强度的要求。     

CZ200型单轨转向架构架结构强度分析

以重庆轻轨3号线跨坐式单轨交通作业车辆转向架构架为研究对象,建立其有限元离散模型。参照国内跨坐式单轨车辆相关设计标准确定转向架构架的载荷条件,利用有限元软件对构架进行静强度和模态计算,验证构架结构设计的合理性;根据车辆试验运行时采集的各测点动应力值,采用Goodman疲劳极限图进行构架疲劳强度校核,所有测点应力值均被包络在所用材料的疲劳强度极限图内。仿真和试验结果表明,该转向架构架结构设计合理,能够满足相关静强度和疲劳强度设计要求。     

永磁直驱转向架柔性构架强度计算与分析

根据UIC615-4、EN13749和ERRI B12/RP60等标准,计算了永磁直驱转向架柔性构架在超常工况和模拟运营工况下的载荷,利用有限元软件分析了构架的静强度和疲劳强度,使用Haigh曲线进行了疲劳强度评估,对柔性构架的前六阶模态进行了计算,以分析柔性构架的振型及刚度特点。结果表明,永磁直驱转向架柔性构架的强度满足相关标准和规范的要求。     

铁道车辆转向架构架可靠性参数灵敏度分析

运用概率分析方法建立某转向架构架的参数化有限元模型。选取构架的材料属性、几何参数和载荷等作为随机变量,通过统计分析得到其分布参数。用构架母材和焊缝部位疲劳薄弱处的最大主应力和其许用疲劳强度建立疲劳强度可靠性失效状态函数。基于蒙特卡罗数值模拟方法,计算转向架构架的可靠度及参数灵敏度。分析结果表明:在所选择的随机变量中,空气弹簧部位的载荷变量和材料的许用疲劳强度变量对构架的疲劳强度可靠性影响较灵敏,而板厚变量和局部的载荷变量对构架的疲劳强度可靠性影响不显著。提出了转向架构架可靠性优化设计的建议。     

车辆焊接结构疲劳寿命评估方法研究

为在设计阶段实现车辆焊接结构的抗疲劳设计,在研究AAR/BS/IIW标准的疲劳算法原理和焊接接头疲劳性能参数的基础上,给出基于AAR/BS/IIW标准进行车辆焊接结构疲劳寿命评估的方法和技术路线。依据AAR标准分析某公司出口的全钢焊接结构矿石车车体的疲劳寿命,结果表明:该出口矿石车车体焊接结构的最短疲劳寿命发生在中部横梁腹板与横梁下盖板角接焊接区,寿命年限为59.4年,满足25年设计寿命的要求;通过与IIW标准中提供的焊接接头结构的对比分析,提出对某提速客车转向架焊接构架的定位座根部焊接结构进行打磨的改进方案。数据表明:改进方案明显提高了定位座根部焊接接头的寿命。经对比分析可以看出,基于IIW标准的焊接构架疲劳寿命预测结果与疲劳试验结果比较接近。     

空气弹簧气室压力对地铁车辆转向架焊接构架疲劳强度的影响

针对焊接构架侧梁内腔作为空气弹簧附加气室的地铁转向架,运用国际铁路联盟给出的Goodman-Smith疲劳极限法,以转向架焊接构架上盖板单边角焊缝、下盖板和内部加强筋板双边角焊缝为研究对象,在EN 13749标准的主要运营工况下,分析考虑空气弹簧气室压力交变作用对焊接构架侧梁角焊缝焊趾疲劳强度的影响。结果表明:考虑空气弹簧气室压力的交变作用时,上盖板单边角焊缝疲劳特性相比于不考虑空气弹簧气室压力的交变作用会明显恶化,而下盖板和内部加强筋板双边角焊缝疲劳特性变化不明显。因此,针对焊接构架侧梁角焊缝进行疲劳强度评估时,需要考虑空气弹簧气室压力的影响更为合理。     

扭曲载荷对160km/h货车转向架构架焊缝的疲劳损伤影响

依据UIC510-3规定的动态疲劳试验载荷和IIW提供的焊接接头疲劳强度S-N曲线,基于结构有限元分析技术和Palmgren-Miner线性累积损伤准则,对160 km/h货车转向架焊接构架侧梁主结构焊缝接头的疲劳损伤进行数值仿真计算。着重研究有无扭曲载荷作用下,各疲劳关注部位累积损伤的变化程度和规律。仿真结果及综合分析表明:扭曲载荷作用导致的损伤增幅在累积损伤较高部位最大仅约为6%,其对构架主结构的疲劳损伤影响极为有限。因此考虑到疲劳试验设备的加载能力,对160 km/h货车转向架焊接构架及摇枕进行动态疲劳试验时可不必施加线路扭曲载荷。     

焊接转向架构架仿真分析及试验研究

介绍了新型转向架结构组成和构架材料选择,并依据EN 13749-2011标准相关内容,对新研制转向架构架进行有限元分析和强度试验;利用Hypermesh软件对构架三维模型进行离散化处理,对其进行有限元分析;采用一种新构架试验方法,在疲劳试验台进行静强度试验和疲劳试验;通过在试验过程中施加标定工况和正常运营工况载荷,监控构架和试验工装的状态。仿真分析和试验结果表明,新型转向架构架主体结构能够满足相关标准要求。     

单轴转向架焊接构架疲劳强度及模态分析

根据TB/T 2368-2005《动力转向架构架强度试验方法》,采用有限元方法对构架进行强度校核。针对单轴转向架的结构特点,设计了4种超常载荷工况来对构架做静强度评定;设计了9种运营载荷工况,利用Goodman疲劳极限图对构架的疲劳强度进行校核。最后对构架做了模态分析。结果表明构架的强度、刚度均满足车辆运行要求。     

重庆轨道交通6号线车辆CW3500型转向架的研制

文章详细介绍了重庆轨道交通6号线车辆CW3500型拖车转向架的结构、特点和主要技术参数;对构架、车轴等重要部件的强度计算结果,构架静强度和疲劳强度试验情况,车辆动力学性能分析计算报告及试验进行了介绍,各项计算和试验结果均满足相关标准要求。     

跨座式单轨车辆转向架构架结构疲劳寿命分析

以跨座式单轨车辆转向架构架为研究对象,利用有限元方法对其结构进行强度分析,以分析计算结果为基础,结合材料的S-N曲线和线性累积损伤理论,计算疲劳寿命.结果表明跨座式单轨车辆转向架构架满足强度和疲劳性能方面的要求.     

基于标准载荷工况与高频振动工况的高速动车组转向架构架疲劳强度对比分析

我国某型高速动车组运用维护数据统计分析显示,在特定运用条件下,车轮出现显著多边形磨耗。分析了高速动车组转向架的构架在不同运用工况下的疲劳强度。结果显示,在常规运用工况下,基于标准载荷的疲劳强度评估与实际运用情况较为吻合,但在车轮多边形磨耗导致的高频激扰作用下,构架疲劳等效应力显著高于基于标准的评估结果。基于既有标准的构架疲劳强度评估对模态应力的影响存在一定局限性。