【碩士】新型地鐵轉(zhuǎn)向架構(gòu)架結(jié)構(gòu)分析與測試【2008】

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內(nèi)容簡介

　　學(xué)科專業(yè)：機(jī)械工程　　授予學(xué)位：工學(xué)碩士　　學(xué)位授予單位：上海交通大學(xué)　　學(xué)位年度： 2008年　　轉(zhuǎn)向架是城市軌道車輛走行部分，對列車運(yùn)行安全具有重要影響，而構(gòu)架是轉(zhuǎn)向架最主要的部件,承受和傳遞各種作用力及載荷。上海地鐵一、二號線列車轉(zhuǎn)向架構(gòu)架經(jīng)過3—5 年時(shí)間運(yùn)營后，相繼在電機(jī)吊座、齒輪箱吊桿座、牽引拉桿座發(fā)生裂紋，后雖經(jīng)局部結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)，現(xiàn)仍在上述部位發(fā)現(xiàn)裂紋，除此之外，橫向止擋座及橫梁等部位也出現(xiàn)了裂紋，給列車安全運(yùn)行帶來嚴(yán)重隱患。為找出構(gòu)架頻繁發(fā)生裂紋的原因，有必要通過對列車轉(zhuǎn)向架進(jìn)行加速度測試和構(gòu)架動應(yīng)力測試，掌握列車在線路上實(shí)際運(yùn)行的載荷工況，并有針對性的設(shè)計(jì)滿足列車實(shí)際使用要求的轉(zhuǎn)向架構(gòu)架?！　⊥ㄟ^對現(xiàn)今國內(nèi)外軌道交通車輛轉(zhuǎn)向架構(gòu)架結(jié)構(gòu)類型、設(shè)計(jì)理念、強(qiáng)度評價(jià)、試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)等內(nèi)容進(jìn)行調(diào)研，針對現(xiàn)有構(gòu)架出現(xiàn)裂紋的部位，在線路上進(jìn)行構(gòu)架實(shí)際載荷的測試，對測試數(shù)據(jù)采用雨流法統(tǒng)計(jì)，掌握構(gòu)架的實(shí)際運(yùn)用狀況，為新設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)向架構(gòu)架參數(shù)確定提供依據(jù)。為提高新設(shè)計(jì)構(gòu)架的強(qiáng)度，新構(gòu)架在原Duewag 構(gòu)架結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了大面積的改進(jìn)，在確保原有零部件安裝接口均不變的前提下，采用了抗扭能力大的圓管作為橫梁，同時(shí)對電機(jī)吊座、齒輪箱吊座、牽引拉桿座及橫向止擋座進(jìn)行了改進(jìn)。　　本文首先對新設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)向架構(gòu)架的各主要結(jié)構(gòu)采用簡支梁進(jìn)行簡化計(jì)算，在確定每一部位上不同截面的面積及斷面慣性矩后，通過第四強(qiáng)度理論公式計(jì)算各斷面內(nèi)的應(yīng)力并進(jìn)行評定。隨后建立了新設(shè)計(jì)構(gòu)架的有限元分析模型，對構(gòu)架的靜強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度進(jìn)行分析。依據(jù)UIC615-4規(guī)范、古德曼（Goodman）曲線和屈服極限σs分別進(jìn)行了運(yùn)用靜載荷、疲勞載荷及超常靜載荷工況強(qiáng)度計(jì)算及評定。計(jì)算結(jié)果表明,新設(shè)計(jì)構(gòu)架滿足UIC615-4 規(guī)范對構(gòu)架強(qiáng)度的要求, 構(gòu)架各部位滿足疲勞強(qiáng)度要求?！　∽詈笠訳IC615-4 標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)并考慮上海地鐵車輛轉(zhuǎn)向架實(shí)際運(yùn)行工況經(jīng)驗(yàn)擬定試驗(yàn)程序，施加在線試驗(yàn)所測得的載荷進(jìn)行關(guān)鍵部位的強(qiáng)度試驗(yàn)，通過磁粉和超聲波探傷檢查后沒有發(fā)現(xiàn)裂紋產(chǎn)生?！　⊙芯考霸囼?yàn)結(jié)果顯示：新型轉(zhuǎn)向架構(gòu)架的強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果與有限元分析結(jié)論吻合，滿足上海地鐵現(xiàn)有的運(yùn)營條件和要求?！　?

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