25 t轴重重载货车车轮强度分析

根据UIC和欧洲EN的有关标准确定车轮的机械载荷及载荷工况,考虑到轮轴过盈配合,计算了25 t轴重重载货车磨耗到限车轮的应力,并对该车轮进行了静强度和疲劳强度评定。计算结果表明,在机械载荷作用下,25 t轴重重载货车磨耗到限车轮的静强度和疲劳强度均满足设计要求。     

基于车轮强度快速评价系统的动车组车轮强度评估

在动车组车轮设计优化过程中,往往需要反复对车轮进行强度评价。为了提高车轮设计及优化效率,采用Matlab、APDL和C#3种语言混合编程的方式开发了一套基于参数化建模的车轮强度快速评价系统,该系统能够自动进行车轮参数化建模以及强度评估。利用该系统,对动车组全磨耗车轮进行了强度计算,计算考虑了最大过盈量及离心力的影响,并对15.45t和16t两种不同轴重的车轮进行静强度及疲劳强度评估。结果表明,车轮轴重增加后载荷有所增加,车轮静强度最小安全系数、车轮辐板疲劳强度最小安全系数有所减小。因此在车轮设计过程中应将轴重控制在一定范围内。     

轨道车辆车轴强度及疲劳裂纹扩展寿命分析

以GCY300II型轨道车12 t轴重车轴为研究对象,采用机车车轴的强度标准,利用有限元计算方法计算车轴不同轴重下的6种不同工况的静强度和疲劳强度,在获得对应工况的应力分布及数值的基础上,进行车轴的静强度和疲劳强度分析,并确定车轴薄弱部位,然后假定车轴最薄弱部位出现疲劳裂纹,将不同轴重、不同工况下计算得到的应力数值作为车轴裂纹处的载荷应力谱,再结合疲劳断裂分析理论计算分析车轴疲劳裂纹扩展寿命。计算结果表明:车轴薄弱部位为车轴变截面处,其中最薄弱部位为车轮内侧轮座处上边缘。     

KZ4A型机车车轮强度计算和轮对模态分析

采用有限元软件对KZ4A型交流传动电力机车的车轮静强度和疲劳强度进行计算,计算结果表明车轮强度满足要求。同时对轮对的模态进行了分析,得到了轮对的固有振动特性。     

运行条件对整体车轮强度特性的影响

铁路机车车辆的轮对是高负荷部件,要求有高的安全可靠性。对整体车轮材料强度检验的实施过程在检验规范中规定。这种车轮材料强度检验与机械强度和热负荷检验不同。承受机械负荷的能力是以疲劳强度来检验的。在特定情况下,可以采用由工作强度定义的当量应力来检验。由此表明,由于车轮承受着非常高的总应力循环次数,所获得的检验结果与所采用的应力损伤累积假设密切有关。该假设以韦勒(WHLER)疲劳特性曲线和负荷组合的关系表示。如果采用这种方法,则必须有符合法规的、标准的检验规范。车轮在极限磨耗尺寸下运转时,由于车轮的磨耗会导致负荷的显著增加,所以对轨道状态也有很大影响。轮轨作用力产生的应力将与车轮制造和运行产生的附加应力相迭加。制造应力是指车轮轮圈(轮缘)调质所产生的内应力以及组装时的装配应力。运行附加应力是指由车轮离心力和车轮圆盘制动及闸瓦制动发热所产生的应力。闸瓦制动对车轮材料提出了极高的要求。在这些情况下,今后对车轮强度检验过程的管理及相应的规范应做进一步的改进。通常,除闸瓦制动力以外,轨道作用在车轮上的力和侧向力对车轮工作负荷有很大的影响。亦已证明,运行附加应力相当低。这个论断已被应力分析所证实。     

采用永磁直驱技术的客运电力机车轮对设计分析

介绍了国内外永磁直驱技术的发展现状,以中车大同电力机车有限公司研发的采用永磁直驱技术大功率客运电力机车轮对为分析对象,着重从轮对的结构特点、车轮和车轴结构设计、材料选择及强度校核分析进行了阐述,提出了轮对设计理念和思路,总结了车轮和车轴的计算参数、计算方法、各受力工况的荷载情况及强度校核结果,说明了需重点关注部位及注意事项,为今后永磁直驱机车轮对设计起到一定的借鉴和指导作用。     

铁路列车空调机壳体结构静强度有限元分析

静强度分析是机械设计过程中的重要组成部分,而有限元法则是分析机械结构静强度的重要方法。简单介绍了有限元法的概念和基本思想、静强度分析方法,重点介绍了应用ANSYS软件的命令流方式对铝合金空调机壳体结构进行建模,分别在6种冲击载荷工况下对铝合金空调机壳体结构进行静强度分析,发现铝合金空调机壳体结构的薄弱位置。根据计算结果可知,铝合金空调机壳体结构在6种冲击载荷工况下的各个最大应力都在许用应力的范围内,满足静强度的设计要求。     

铁路客车设备安装梁强度分析

铁路客车车下设备安装梁是车下重要承载结构，对其强度有严格的要求。本文首先建立了设备安装梁的有限元模型，计算设备舱总体应力分布以评定其结构静强度。之后利用Goodman疲劳曲线图对设备舱疲劳强度进行了分析和计算。结果表明，在三向冲击载荷及动载荷下，设备舱结构的静强度及疲劳强度满足设计运用要求，达到了验证其结构安全性的目的。     

列车车轮疲劳强度安全评定的研究

目前国内没有车轮疲劳强度设计计算标准,使用ANSYS8.0软件对高速列车车轮进行了三维有限元分析,计算出车轮在直线、曲线和道岔牵引三种工况时孔边薄弱部位的应力,利用二种方法算出车轮的安全系数对其疲劳强度进行评定.通过对三种方法进行比较研究,认为应力分量中考虑平均应力方法应为优先选择的方法.     

组合材料车轮结构强度分析

开发了由铝合金轮芯和钢制轮辋的组合材料车轮结构,其结构质量比传统钢制车轮质量减小25%以上,能有效降低一系簧下质量。用ANSYS有限元软件建立组合材料车轮的有限元模型,基于UIC 510-5标准和DVS 1608标准对组合材料车轮的铝合金轮芯和钢制轮辋的静强度及疲劳强度进行分析。结果表明:与传统钢制车轮结构相比,由铝合金材料制造轮芯的组合材料车轮,具有较低径向刚度的优点,其在列车运行过程中轮芯主要承受压应力,充分发挥了铝合金材料抗压性能优于抗拉性能的优点,保证了铝合金轮芯具有钢制车轮的静强度和疲劳强度性能。     

简析高速重载工况对车轮轮辋疲劳裂纹萌生的影响

研究了在重载列车和高速列车车轮实际使用工况下,轮轨接触应力提高后车轮轮辋内部应力增加对轮辋疲劳裂纹萌生的影响。对普通列车、重载列车、高速列车上实际运用过程中发生辋裂的车轮进行失效分析和研究,结果表明:列车轴重增加和运行速度提高,导致车轮轮辋内部萌生裂纹的"临界夹杂物尺寸"减小,使车轮轮辋中原本处于安全尺寸范围的脆性夹杂物越过"临界夹杂物尺寸"成为疲劳裂纹萌生的主要发源点,最终导致车轮轮辋疲劳裂纹的形成。     

p型自适应有限元法及其在机车车辆强度分析中的应用

着重介绍了P型向适应有限元法的基本概念、典型算法、单元形函数特点及误差估计方法．并利用ANSYS软件提供的p单元对机车从动车轮的静强度进行了自适应分析：计算结果表明，利用该方法可提高分析效率，得到精度可靠的分析结果。     

货车车轮残余应力的产生与分布研究

受研究方法和测试手段的限制,货车车轮在生产过程中产生的残余应力状态与分布很难测试,仅能按照有关标准进行残余应力趋势测定。本文采用数值模拟和实测法相结合的手段,研究了车轮在热处理全过程中的温度场、组织场、应力场的变化和分布以及车轮出厂前的残余应力分布状态,分析了车轮残余应力产生的原因,并研究了不同生产工艺参数对残余应力的影响。     

基于EMD广义能量的列车车轮故障诊断技术

针对列车车轮故障诊断,研究基于经验模态分解(EMD)广义能量法诊断技术。首先对钢轨振动信号进行经验模态分解,选取出有效本征模函数分量并赋予权重系数,然后求出各分量的能量加权和作为该信号的EMD广义能量值,最后确定出正常车轮的EMD广义能量安全域阈值,判断车轮的故障状态。采用仿真的正常及故障车轮的钢轨振动信号进行实验,验证提出的方法对正常和故障车轮的识别准确率达到90%以上。     

ZMB080型地铁车辆转向架车轮降噪研究

文章介绍了国内外城市轨道交通车辆低噪声车轮的降噪方式,找到了适合ZMB080型地铁车辆转向架车轮降噪的方法—在车轮的轮辋内侧安装阻尼环,并通过实验对该方法进行了验证。     

上海地铁车辆统型车轮强度及热力学计算分析

提出了上海地铁车辆用统型车轮的毛坯结构,通过与上海轨道交通3号线、4号线现役车轮对比计算,证实了统型车轮具有良好的静强度、疲劳强度及热力学性能,满足强度及热力学的要求。     

纵向耦合独立车轮转向架建模方法研究

根据多体系系统动力学理论,在建立动力学模型时,可将车轮间的动力学矢量设计成树形结构,这种处理使车轮间仅生成动力学约束而不是运动学约束。另一种方式将车轮间的纵向耦合方式视为无质量的运动约束,即车轮在连接点处具有相同的运动,运动矢量形成闭环。目前,在建立纵向耦合独立车轮转向架动力学模型时,都采用运动学约束来处理一侧前后车轮的耦合关系。以某COMBINO型纵向耦合独立车轮转向架为例,分别采用运动学约束和动力学约束的方法,对比曲线通过能力,以评价动力学约束方法的合理性。     

传统T型轨检小车走行轮结构的改进设计

针对传统T型轨检小车走行轮采用外圆环贴合轨道侧面的设计,存在制造与后期维护繁琐、单双轮组件的走行轮不能互换、长时间使用磨损大的问题,提出一种新型的走行轮改进机构,该机构采用3个规格完全一样的走行轮,并设计一定位轮装置代替双轮组件走行轮外圆环的设计,显著提升走行轮在制造与后期维护的简便性以及耐磨性能。通过对定位轮装置中心轴的ANSYS Workbench有限元分析,验证该装置结构设计的合理性。     

地铁车辆车轮踏面异常磨耗原因初探

运营速度80 km/h常规城轨车辆的基础制动方式基本采用踏面制动+合成闸瓦,文章针对城轨车辆合成闸瓦对车轮踏面磨耗的影响、制动力分配方式对踏面磨耗的影响、闸瓦与车轮的匹配及热负荷计算等进行了分析研究,探讨了造成地铁车辆踏面异常磨耗的原因。