机车车体强度计算中载重约束处理分析
孙健摘 要处理和分析机车车体强计算重约束工作运用传统计算方法有定局限性要对传统计算方法加以改进基分析机车车体强计算重约束处理相关问题从荷工况、有限元与仿真、垂向动荷、静强评价四方面入手进行总结以供参考。
关键词机车荷;强计算;垂向动荷引言处理机车车体强重约束相关问题会采用相应标准上处理方法保证荷能匀分布整地面上事实上这种计算方法严格说起并不合理主要是因安装设备不是都处底架表面。
尝试运用新处理方法对传统计算方法加以优化。
、机车荷、工况多种多样机车使用程所产生荷和工况多种多样其有8比较重要。
分别是静荷、压缩荷、牵引座考核、运行牵引、整体起吊、救援两种情况、扭。
建立汽车结构件三维数化模型工作要有标准汽车设计规指导会用到汽车构造、设计、制造工艺学有关知识。
就三维数化模型和有限元分析几何模型而言两者有着不侧重相有定区别也存着某种系。
其三维数化模型侧重是可制造性要保证每结构都有比较清楚定义而有限元分析几何模型则更看重结构力学特性更关些会对安全产生影响位置[]。
比如汽车驱动桥壳其组成有半轴套管、桥壳体、桥盖总成、制动底板固定法兰、钢板弹簧固定座总成。
汽车零件数以万计这些构件形状各不相完成连接和支承也有多种多样形式受力荷和受力传递也有多种形式。
建立有限元可进行动态分析也能进行静态分析但是建立模型程是非常复杂。
二、机车车体强计算有限元与仿真分析重约束处理将整车车体作研究对象并进行有限元分析模拟对象是某型吊车机车车体结构。
车体结构只有缓冲座铸钢件采用是0节四面体单元其他离散都用到了四边形板单元。
模拟焊缝是按照焊缝处节重合形式进行。
确定设备重量要依据重心和安装座位置进行从而科学设置每安装座位置受力情况运用质量单元形式并设置相对应质量节上期不会考虑到结构件具体几何形状。
该有限力学模型离散单元数量达0959节数量365。
设计机车车体工作除了要满足强和刚要外进行碰撞实验也很有必要。
研究工程力学和汽车理论相关知识能保证汽车结构具有合理强和刚基础上科学分析汽车所受荷。
計算和评价机车结构强和刚工作会用到有关知识。
机车结构所受荷是非常复杂分析汽车结构所受荷要做到全面客观建立四轮汽车模型建立汽车坐标系探究机车弯曲情况有些荷是由部件质量引起主要是作用垂直平面上分布汽车车架方向上会垂直方向上产生弯矩。
三、分析机车动作所产生垂向动荷机车振动会引起附加荷研究附加荷将垂向动荷系数设置03垂向动荷会与静荷作用车体上。
机车制动就会产生纵向荷主要作用轮胎与地面接触上也就是地面制动力和惯性力。
扭主要是由路面不平、不对称支承所产生。
作用车轴两车轮且沿竖直方向上力就是不相等机车就会有沿纵向X轴动趋势。
比如某实验机车所产生纵向压缩力是车钩心高上960K主要是作用从板座上。
纵向拉伸力也是种纵向水平荷某次实验纵向拉伸力70K受力主要是前从板座[]。
牵引力较集主要受力部位是牵引座某次实验起动牵引力是809K持续牵引力是37K。
机车行驶程始终有重力存因要考虑到弯矩和扭矩。
四、机车静强评价运用四强理论导出等效应力评价机车静强等效应力不应该超相应计算工况许用应力。
不应力状态下材不发生破坏就要满足相应条件。
计算得到相应结并比较结。
不管采取哪种处理方式都要保证能够满足相应强要。
处压缩工况和救援工况下所选材许用应力应该接近应力从实际情况看出现应力位置也比较固定。
运用这两种处理方式各工况节应力差值较差值05%约030对应使用较节应力但是也存着相反工况。
评定车体强要加材密有效处理机车重采取这种方式比布荷处理更简单。
实验布设了两种救援工况、垂向静工况、运行牵引工况会发生车体底架变形和梁变形情况。
就变形值而言除了牵引工况外其他三种工况变形值比较相差值不到0%。
而梁变形相差值则比较但数值也不会超05%。
五、总结综上所述实现机车车体强计算重约束科学处理要识到机车荷、工况多种多样做机车车体强计算有限元与仿真工作采取规步骤分析机车动作所产生垂向动荷合理评价机车静强。
日还要采取更多新重处理方法更接近实际情况。
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