集装箱平车垂向振动问题及减振对策

为了解决集装箱平车垂向加速度偏大问题,从变摩擦悬挂特性出发提出了一个降低动态相对摩擦因子的减振对策.根据斜楔受力分析建立具有三维非线性的摇枕悬挂,由交叉支撑式三大件转向架和三箱重载柔性车体构成刚柔耦合整车模型.三角坑和轨道路谱激励的摩擦减振仿真对比表明:降低斜楔摩擦系数可以避免重载车况斜楔"卡滞"使摇枕相对运动顺畅,减少车体产生高阶弹性振动的可能性;一旦车体因轨道扭曲不平顺而产生侧扭模态振动,低摩擦摇枕悬挂也将有助于这一模态振动的能量释放,减小车体二阶垂向弯曲模态和高阶模态振动.由于高分子材料组合斜楔具有极好的摩擦稳定性,这一斜楔摩擦动态优化新理念可以进一步提高摇枕悬挂对轨道不平顺的适应性.     

某构件焊缝疲劳开裂的寿命预测方法应用对比

某轨道车辆的一个横向减振器座的焊缝在服役过程中出现了疲劳裂纹.?为了找到疲劳开裂的原因,在获得疲劳载荷谱的情况下,分别采用名义应力法、热点应力法以及结构应力法对开裂焊缝进行了疲劳寿命数值仿真计算.?数值仿真计算的结果表明,与名义应力和热点应力法相比较,结构应力法的计算结果最符合实际情况,且在焊缝应力集中的识别能力上,结...     

铁路货车方案设计中虚拟装配及功能仿真的实现

在产品方案设计阶段,企业需要与客户进行良好的交流与沟通。在这个过程中,如何使客户迅速对产品建立起直观认识,了解其结构与功能,是实现良好设计的关键。作者针对某企业的出口铁路平车产品,运用基于VRML语言的虚拟现实技术,设计实现了平车虚拟装配及功能仿真,改进了企业与客户的产品方案设计交流。本文从工具和关键技术等方面详细介绍了仿真的实现方法。     

振动板减振降重多目标优化设计研究

减振降重设计是结构设计的重要内容之一,优化设计可在设计阶段通过对模型的定量修改, 获得理想的减振降重效果.基于有限元直接法计算振动板的频率响应,以板局部厚度为设计变量,计算振动速度对板局部板厚度的灵敏度;以振动板各节点振动速度平方和及重量的加权和最小化为目标,建立减小振动板振动速度和重量的多目标优化数学模型,用可行方向法实现优化设计.以两端固支振动板为研究算例,对其在1 Hz～200 Hz的振动速度和重量实现多目标优化;当权重系数相同时,各节点的振动速度都得到降低,降低最大值达0.228 m/s,同时结构重量减小了46.6 N.实例结果表明,优化设计通过对结构重量的重新分布, 可在较宽频段内同时减小结构振动和结构重量.     

基于KS函数求解多约束优化问题研究

针对机械优化设计中常见的多约束优化问题，提出了一种求解新方法：利用KS函数的凝聚特性，将优化问题中的全部或部分约束凝聚为一个近似的、逼近精度仅由一个参数控制的约束，然后，再对约束压缩后的优化问题选用适当的约束优化方法求解。三维空间中一例可行域的图形给出了约束凝聚的几何解释。实例证明，由于压缩了求解规模，此法收敛稳定且速度快。     

焊接结构抗疲劳优化设计方法及应用

焊接结构的破坏往往表现为焊接接头的疲劳破坏,提出考虑焊接接头疲劳损伤约束的焊接结构抗疲劳优化设计方法.根据国际焊接学会(IIW)的焊接接头与部件疲劳设计评估标准,基于Miner累积损伤理论,提出虚拟疲劳试验技术预测焊接接头的累积损伤,以焊接接头的累积损伤为约束进行抗疲劳设计,采用基于试验设计的近似模型优化策略提高计算效率.采用此方法对某焊接构架进行了抗疲劳轻量化设计,选取10个设计变量,进行120次试验设计创建Kriging近似模型,在近似模型上应用序列二次规划算法进行优化设计,在结构尺寸、应力及给定焊接接头累积损伤约束下,构架重量减轻11.6%.此方法为设计过程中保证焊接结构的疲劳可靠性提供了一种新途径.     

基于数字样机的铁路客车转向架动态设计与仿真

以仿真为核心的数字样机是虚拟现实技术在工业界的典型应用,是提高工业产品设计质量和效率的重要手段.从铁道车辆转向架设计的要求出发,提出了基于数字样机技术的转向架动态设计与仿真平台的框架结构与设计流程,并结合典型零部件的设计过程,从结构设计、机械物理性能和加工工艺仿真等方面,对基于数字样机技术的转向架动态设计与仿真的关键技术和方法进行了阐述.     

高速转向架轴箱转臂结构拓扑优化设计

采用变密度方法,建立了以结构的总柔度为目标函数,体积为约束的拓扑优化模型.利用有限元软件hyperworks中的拓扑优化工具对列车转向架轴箱转臂结构初始设计方案进行了减重设计.结果表明,基于拓扑优化技术可以得到既经济又安全的结构方案.     

货车焊接结构疲劳寿命预测系统开发与关键技术

基于AAR、BS、IIW、ASME等疲劳分析标准,研发了铁路货车焊接结构疲劳寿命预测专用软件。软件被规划为Verity法、结构应力反求法等7个核心模块,并协同网络数据库系统及通用标准支持系统,构成了软件系统的关键要素。软件中嵌套了基于网格不敏感结构应力技术和主S-N曲线数学模型的最新Verity方法;推导了基于AAR标准的反求结构应力解析式,定义了载荷作用强度及结构损伤因子的数学表达;运用SQL-Server、Access数据库及ADO技术实现了网络数据库支持。最后以钳夹车四轴焊接转向架为例,证明了该软件系统的有效性及实用性。     

基于位移主从约束的起重机臂架有限元分析

针对门座起重机臂架系统焊接及铆接结构的"点传力"特性,提出了位移主-从约束关系建模思想,并通过数值试验验证了采用位移主-从约束关系来模拟焊核及铆接点具有很高的精度.以臂架系统象鼻梁为应用对象,采用I-DEAS软件基于位移主-从约束关系建立了该产品的有限元模型,计算结果提示,门座起重机臂架系统某些观测点的计算应力值已超过结构强度许用应力,但是小于金属结构材料强度极限.表明该起重机使用过程中应对臂架定期进行检查,及时采取措施进行修复,避免事故发生.