城際動(dòng)車(chē)組車(chē)輪疲勞強(qiáng)度與壽命評(píng)估

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1、城際動(dòng)車(chē)組車(chē)輪疲勞強(qiáng)度與壽命評(píng)估FatigueStrengthandLifeAssessmentofIntercityEMUWheel盛杰瓊大連交通大學(xué)DALIANJIAOTONGUNIVERSITY分類(lèi)號(hào)：學(xué)校代號(hào)：10150UDC：密級(jí)：學(xué)號(hào)：20122320碩士學(xué)位論文城際動(dòng)車(chē)組車(chē)輪疲勞強(qiáng)度與壽命評(píng)估FatigueStrengthandLifeAssessmentofIntercityEMUWheel學(xué)生姓名：盛杰瓊導(dǎo)師及職稱(chēng)：王悅東副教授學(xué)科門(mén)類(lèi)：工學(xué)專(zhuān)業(yè)名稱(chēng)：載運(yùn)工具運(yùn)用工程研究方向：車(chē)輛結(jié)構(gòu)分析與現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士論文答辯日期：年月日學(xué)位授予單位：大連交通大學(xué)大

2、連交通大學(xué)學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝及參考文獻(xiàn)的地方外，論文中不包含他人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果，也不包含為獲得一大連交通大學(xué)或其他澍畝機(jī)構(gòu)的嘗仿戍研書(shū)而使用過(guò)的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說(shuō)明并表示謝意。本人完全意識(shí)到本聲明的法律效力，申請(qǐng)學(xué)位論文與資料若有不實(shí)之處，由本人承擔(dān)一切相關(guān)責(zé)任。學(xué)位論文作者簽名：i4曰期：年6月曰大連交通大學(xué)學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū)本學(xué)位論文作者完全了解_立連交通大學(xué)有關(guān)保護(hù)知識(shí)產(chǎn)朽及保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定

3、，即：研究生在校攻讀學(xué)位期間論文工作的知i只產(chǎn)權(quán)單位屬大連交通大學(xué)，本人保證畢業(yè)離校后，發(fā)表或使用論文工作成不時(shí)署名單位仍然為大連交通大學(xué)。學(xué)校有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件及其電子文檔，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入學(xué)校有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)和收錄到《中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)》、《中國(guó)優(yōu)秀碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)》進(jìn)行信息服務(wù)，也可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存或匯編本學(xué)位論文。(保密的學(xué)位論文在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定）學(xué)位論文作者簽名：屢太4*師簽名：一列

4、亦.曰期：年in/)曰曰期：V/T千6月丨曰摘要摘要車(chē)輪是保證動(dòng)車(chē)組運(yùn)行的關(guān)鍵零部件

5、，隨著動(dòng)車(chē)組的高速化和普及化，對(duì)車(chē)輪的使用要求也越高，為了保證列車(chē)的行車(chē)安全，就需要對(duì)車(chē)輪的強(qiáng)度和疲勞壽命提出更高的要求。因此，對(duì)動(dòng)車(chē)組車(chē)輪的疲勞強(qiáng)度進(jìn)行理論研究與分析有著重要的意義。本文在對(duì)國(guó)內(nèi)外軌道車(chē)輛車(chē)輪強(qiáng)度研究方法、理論與試驗(yàn)研究過(guò)程的文獻(xiàn)進(jìn)行了綜述的基礎(chǔ)上，詳細(xì)介紹了國(guó)外車(chē)輪的標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)內(nèi)外車(chē)輪疲勞強(qiáng)度研究的發(fā)展現(xiàn)狀和車(chē)輪疲勞失效的主要形式，介紹了有限元法、疲勞強(qiáng)度評(píng)價(jià)方法、疲勞壽命預(yù)測(cè)方法。運(yùn)用有限元建模軟件Hypermesh建立了城際動(dòng)車(chē)組車(chē)輪的新輪和磨耗輪的三維實(shí)體有限元模型，然后應(yīng)用ANSYS軟件對(duì)車(chē)輪輪軸過(guò)盈配合對(duì)車(chē)輪應(yīng)力的影響進(jìn)行分析，為了分析輻板孔對(duì)車(chē)輪強(qiáng)度的影響

6、，選取三個(gè)截面位置，并在這三個(gè)位置上根據(jù)UIC510-5標(biāo)準(zhǔn)中的直線(xiàn)、曲線(xiàn)、道岔三種疲勞分析工況進(jìn)行加載，從而分別確定了9個(gè)工況并對(duì)新輪和磨耗輪進(jìn)行靜強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度分析以及壽命評(píng)估。過(guò)盈分析表明隨著過(guò)盈量的增加，輪軸之間的應(yīng)力值會(huì)隨之增加，并且近似呈線(xiàn)性關(guān)系，且在相同過(guò)盈量下的新輪和磨耗輪的應(yīng)力基本相同。靜強(qiáng)度評(píng)估結(jié)果表明新輪和磨耗輪在9種工況下都滿(mǎn)足靜強(qiáng)度要求，并分析了9種工況下新輪和磨耗輪的VonMises應(yīng)力、第一主應(yīng)力以及第三主應(yīng)力的應(yīng)力分布情況。對(duì)車(chē)輪輻板的疲勞強(qiáng)度評(píng)估使用的是Haigh形式的Goodman曲線(xiàn)，對(duì)車(chē)輪輻板孔疲勞評(píng)估采用的是Crossland曲線(xiàn)，可以看出車(chē)輪

7、的輻板和輻板孔均滿(mǎn)足疲勞強(qiáng)度要求，車(chē)輪的疲勞薄弱部位是垂直或者平行于車(chē)輪半徑的輻板孔的孔邊緣中間位置或中間位置連線(xiàn)上的點(diǎn)上，且疲勞壽命均滿(mǎn)足無(wú)限壽命要求。關(guān)鍵詞：動(dòng)車(chē)組車(chē)輪；有限元；輻板孔；靜強(qiáng)度；疲勞強(qiáng)度；疲勞壽命I大連交通大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文ABSTRACTAsEMUisrapidlyanduniversallydeveloping,wheelsarethekeycomponentsthatensureEMUrunningandtoensurethetrafficsafety,weshouldputforwardhigherrequirementsforstrengthandfat

8、iguelifeofthewheel.Therefore,thetheoreticalresearchandanalysisofEMUwheelshasimportantsignificance.Basedonthereviewsofthestrengthanalysistheoryandresearchmethodofrailvehiclewheelsonbothathomeandabroad,thisarticleintroducesind