某型铁路货车120-1阀连接支管失效及改进方案研究

为解决某型铁路货车120-1阀连接支管断裂问题,采用有限元仿真和线路试验相结合的方法确定断裂原因,进而提出改进方案并对其进行试验验证。通过分析断口特征和归纳失效规律,发现断口无明显塑性变形且失效数量与线路和支管吊座位置密切相关;有限元模态仿真表明原结构2(失效结构)的第一阶固有模态频率较低,且在断裂部位存在最大模态应变;线路试验对比发现,原结构2支管振动加速度RMS值分别为原结构1和改进结构的1.85、1.58倍,可安全运营里程仅为设计寿命里程的1/133;通过分析失效结构的响应特性,确定结构共振引发了支管疲劳断裂。改进结构可显著降低支管振动加速度和疲劳累积损伤,同时兼顾支管连接两端的疲劳强度,满足600万km安全运营要求。

过盈配合微动疲劳失效分析

利用套管试样研究轨道车辆轮轴在旋转弯曲载荷下过盈配合部位的疲劳损伤。通过改变套管试样的几何尺寸实现轴套配合参数的变化,研究过盈量和套管长度对过盈配合应力的影响。结果表明,减小过盈量或增大套管长度能降低过盈配合中微动对疲劳损伤的影响。

高速列车转向架构架扭转载荷特征研究

以两种结构型式(A/B型)的高速列车转向架构架为研究对象,采用直接测试法识别相同运用条件下两种构架的扭转载荷,对比分析扭转载荷的时域、频域及载荷值分布特征,并对扭转载荷谱的相似性进行评价,基于疲劳损伤仿真计算结果验证两种构架扭转载荷谱互用的可行性。研究结果表明,各典型运用工况下两种构架扭转载荷的时域、频域特征一致;A型构架的扭转载荷值范围大于B型构架,且两者在不同站间具有相对稳定的比值关系;两种构架的扭转载荷值分布特征一致,均大致以y轴为中心呈尖峰对称分布;在两种构架扭转载荷谱长度及形状高度相似的前提下,考虑载荷值比例关系的互换载荷谱,其产生的最大损伤与本型结构载荷谱产生的最大损伤比值为1.3(A型构架)、1.5(B型构架),满足用于构架疲劳评估的要求。