【摘要】：隨著我國單軌交通在城市中的普及，單道交通的安全顯得愈發(fā)重要。道岔梁是跨座式單軌交通中的基礎構件之一，它對于列車的正常運行起著至關重要的作用。道岔梁不同于一般的鋼筋混凝土橋梁，它本質上屬于大型焊接鋼結構。本文研究的道岔梁屬于關節(jié)型五開道岔梁，它的受力狀況較為復雜，工作頻繁，通過計算機仿真技術獲得道岔梁在工作時的應力分布狀況，準確了解該結構工作時的薄弱位置以判定其可靠性是必要且可行的。本文對道岔梁的靜強度進行了有限元仿真計算，并對道岔梁的疲勞壽命進行預測分析，以期為道岔梁后續(xù)的優(yōu)化設計提供有益參考。 以關節(jié)型五開道岔梁的三號梁為主要研究對象，本文利用UG軟件建立了三號梁的有限元模型，根據(jù)道岔梁的實際運行情況，確定了三號梁工作時典型的三種加載方案。再使用ANSYS軟件的Workbench模塊對三號道岔梁有限元模型進行詳細的靜力學分析與模態(tài)分析，并對二號梁及其它重要構件做了靜強度校核。最后在隨機載荷譜的基礎上初步計算了三號道岔梁的疲勞壽命，并對疲勞壽命結果進行了可靠度計算。 靜力學仿真結果表明：三號道岔梁的強度滿足使用要求，且有較大裕量；變形最大處在梁的中上部，即使考慮振動影響，該變形也是可以接受的。但是存在明顯的應力集中點，發(fā)生在焊接位置。二號梁、T型軸以及螺栓組均滿足靜強度要求。 模態(tài)分析結果顯示三號道岔梁的固有頻率值隨著外部載荷的施加變化不大，一階振型固有頻率值為51赫茲，振動變形與靜強度變形疊加，局部需加強剛度。 疲勞壽命預測結果顯示三號道岔梁滿足鋼結構設計的最低壽命年限要求。在選擇高置信度的S-N曲線作為材料疲勞屬性的情況下，道岔梁的疲勞壽命有所降低，但變化不大。最后對該疲勞壽命結果進行了置信度計算，，得出此疲勞壽命結果有較高的可靠度，同時提出為了進一步提高道岔梁的疲勞壽命，道岔梁局部的結構聯(lián)接處需做結構優(yōu)化。
【圖文】：

圖 1.1 跨座式單軌鐵路究意義述軌交通系統(tǒng)中的軌道梁是列車的運行軌道，起承重作用，導向（如圖 1.2）。跨座式單軌鐵路的軌道由三部分組成：其中軌道梁多采用預應力混凝土的等截面簡支梁結構，軌行軌道，兩側面的上、下部分分別是列車導向輪和穩(wěn)定輪“T”形、倒“L”形和“門”形三種形式。道岔則是軌道的可活動部分。道岔又叫作道岔梁，它不同于一般的鋼質上屬于大型焊接鋼結構[1]。 梁進行結構設計時，不僅要考慮道岔梁的設計尺寸需滿足要保證軌道梁能夠承受彎扭等復雜受力狀況，并且要有較單軌鐵路的道岔有多種形式，按照其結構組成與轉轍后的

圖 1.2 道岔梁及模態(tài)分析意義分析是指：在常溫條件下，對結構的承載能力，抵抗變形下的響應特性進行分析，以獲取該結構的剛度值、應力分，從而確定該結構是否滿足各項強度設計準則要求。分析可以校核所分析結構抵抗變形的能力是否滿足設計要動力分析提供剛度特性數(shù)據(jù)。若靜強度分析結果顯示結構減小該結構的承力件尺寸。態(tài)簡稱為模態(tài)，它是彈性結構體的固有特性，通過模態(tài)分頻率范圍內(nèi)該結構的各階主要模態(tài)特性，依照此結果就可外部或內(nèi)部各種激勵作用下結構體產(chǎn)生的實際振動響應，計及設備故障診斷的重要方法之一。究意義
【學位授予單位】：重慶交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：U232;U441

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 楊鵬;顧學康;吳東偉;;半潛平臺載荷不確定性及結構可靠性研究[J];船舶力學;2012年Z1期

2 俞劍勇;張艷芳;王銘飛;;海上風力發(fā)電工程鋼結構疲勞分析[J];鋼結構;2008年08期

3 郭春紅;弓俊青;惠云玲;楊建平;汪海;陳秀華;;鋼吊車梁結構疲勞壽命評估理論方法的比較[J];鋼結構;2011年01期

4 陳冰;;推車機牽引臂鋼結構疲勞分析[J];裝備制造技術;2011年08期

5 張兆遠;;對系統(tǒng)局部結構的可靠性分析[J];湖北工業(yè)大學學報;2010年05期

6 張軍;;從結構可靠性失效準則和剩余壽命評估準則探討橋式起重機[J];湖南農(nóng)機;2011年09期

7 謝素明;周曉坤;李向偉;李曉峰;;基于美國ASME標準的重載貨車車體焊縫疲勞壽命預測[J];計算力學學報;2012年01期

8 許艾明;趙柱;陳琨;楊培林;;非確定工作狀態(tài)下機械系統(tǒng)可靠性分析[J];機械設計與制造;2012年01期

9 徐定海;蓋京波;王善;;沖擊載荷作用下板殼結構的可靠性研究[J];機械設計;2009年02期

10 文凌波;王會義;宋健;李亮;;某型驅動橋殼疲勞壽命的仿真與實驗分析[J];中國制造業(yè)信息化;2006年13期

本文編號：2571603