隨著我國經(jīng)濟的蓬勃發(fā)展,城市規(guī)模的不斷擴張,城市人口也繼而快速增長,使得現(xiàn)代化城市面臨一系列交通擁堵問題。目前我國城市軌道交通的發(fā)展以地鐵為主,為解決城市擁堵,交通繁忙提供了有效措施。焊接構(gòu)架作為轉(zhuǎn)向架支撐車體和連接各零部件的關(guān)鍵結(jié)構(gòu),其服役性能的安全可靠性直接影響著列車的運行安全。為此,本文以地鐵B型車動車焊接構(gòu)架為研究對象,對其疲勞強度強度和結(jié)構(gòu)優(yōu)化兩方面進行研究。首先,建立B型地鐵車輛轉(zhuǎn)向架構(gòu)架的精細化有限元模型,根據(jù)UIC615-4標準確定邊界條件,采用ANSYS軟件進行了超常載荷工況下的靜強度仿真分析,并采用第四強度理論對分析結(jié)果進行評估。分析結(jié)果顯示構(gòu)架在超常載荷工況下的最大應力出現(xiàn)在縱向輔助梁與橫梁連接處,應力值為238.7 MPa,滿足靜強度要求。接著對構(gòu)架進行自由模態(tài)分析,選取前13階振型,其中前6階為剛體模態(tài),振動頻率為0,7-13階振型最低振動固有頻率為45.49Hz,最高振動固有頻率為137.11Hz。其次,對焊接構(gòu)架進行了疲勞損傷分析。主要采用準靜態(tài)法進行損傷計算,分三個載荷步在nCode軟件中進行運算,分析結(jié)果得到三個載荷步下的疲勞損傷均主要集中在橫向止擋處...

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 選題的研究背景
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 論文研究內(nèi)容及方法
2 構(gòu)架靜強度分析與模態(tài)分析
    2.1 構(gòu)架結(jié)構(gòu)特點
    2.2 構(gòu)架有限元模型
        2.2.1 有限元理論
        2.2.2 有限元模型的建立
    2.3 載荷條件及工況分析
        2.3.1 靜強度評定準則
        2.3.2 邊界條件
        2.3.3 載荷條件
    2.4 靜強度分析結(jié)果
    2.5 模態(tài)分析
        2.5.1 模態(tài)分析理論
        2.5.2 分析結(jié)果
    2.6 本章小結(jié)
3 構(gòu)架疲勞損傷分析
    3.1 疲勞分析理論
    3.2 疲勞載荷與工況
        3.2.1 疲勞載荷計算
        3.2.2 疲勞載荷加載方式
        3.2.3 載荷譜
    3.3 疲勞損傷計算
        3.3.1 選擇S-N曲線
        3.3.2 標定單位疲勞載荷與應力
    3.4 疲勞損傷計算結(jié)果
    3.5 本章小結(jié)
4 構(gòu)架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計
    4.1 優(yōu)化設計基本理論
        4.1.1 結(jié)構(gòu)優(yōu)化的數(shù)學模型
        4.1.2 OptiStruct軟件
    4.2 構(gòu)架優(yōu)化設計
        4.2.1 基于靜強度結(jié)果的優(yōu)化設計
        4.2.2 基于疲勞損傷結(jié)果的優(yōu)化設計
    4.3 優(yōu)化后靜強度校核
    4.4 優(yōu)化后疲勞損傷校核
    4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻
攻讀學位期間的研究成果



本文編號：3808026