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C80B型货车体载荷—应力传递关系及疲劳损伤分析

冉堃

  目前,我国铁路货车正朝提速、重载方向发展,在大秦线上已开行2万吨重载列车,重载运输对铁路货运技术提出了更高的要求。随着货运速度与载重的提高,使得车体部分的运营工况更加恶劣,其疲劳失效问题日益突出,会对行车安全构成严重威胁。 本文以大秦线20000吨重载C80B型敞车车体为研究对象,研究对车体结构部件引起较大影响的载荷—应力传递关系及车体关键部位的疲劳损伤分析,对货车车体结构的疲劳寿命设计提供依据。研究内容主要包括以下四大部分: 1、铁路重载货车车体受到较大的垂向浮沉、纵向拉伸与压缩、侧滚、扭转等载荷的作用,在这些载荷下的疲劳破坏是车体结构主要的失效方式。通过分析这四种载荷的形成机理和外在表现,建立了识别它们的过程和方法。 2、通过大秦线线路实测获得到了C80B型货车车体的垂向(心盘)、纵向(车钩)、侧滚、扭转载荷—时间历程和车体上各疲劳关键部位的应力—时间历程,并编制成了16级载荷谱和应力谱。 3、采用HYPERMESH软件建立C80B型货车车体的有限元模型,利用ANSYS软件加载并进行了强度分析计算,得到货车车体上各关键疲劳部位的载荷—应力传递系数和各疲劳关键部位测点载荷谱所对应的应力谱。 4、通过分析载荷—应力的传递系数计算结果及对实测数据典型时段响应这两方面来研究C80B车体测点的载荷—应力传递关系。 5、利用S-N曲线、MINER线性累积损伤理论,分别对车体实测应力谱和实测载荷谱对应的进行了疲劳损伤计算,在载荷谱的损伤校验基础上,对C80B车体进行寿命评估分析。……   
[关键词]:C80B型车体;载荷/应力谱;载荷-应力传递关系;疲劳损伤;疲劳寿命
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:北京交通大学2011年