新型空心车轴轮对过盈配合微动疲劳特性分析

铁道机车车辆在运行过程中,机车轮对过盈配合,但是接触边缘由于微动会产生微动损伤。微动幅值和界面应力是影响轮对过盈配合面微动特性的重要因素。利用通用有限元软件ABAQUS对动车组轮对过盈配合面在31kN轴重载荷作用下的微动情况进行了模拟分析。通过计算,获得轮对过盈配合面内、外侧区域的轮座与轮毂的接触副的应力分布和相对滑动规律,并通过能量密度法计算接触面的损伤因子,判断轮对接触面的损伤情况。结果表明,能量密度法可以预测该结构的微动疲劳特性。

基于能量密度法预测微动疲劳寿命

通过接触界面的应力应变场和临界平面法计算了能量密度损伤参数,结合疲劳试验得到了能量密度损伤参数-寿命关系曲线中的材料常数,建立了LZ50钢微动疲劳寿命的预测公式。根据裂纹萌生寿命预测效果,将Chen损伤值作为裂纹萌生控制参数。分析了摩擦因数、微动桥半径、循环载荷和微动桥压力对LZ50车轴钢的Chen损伤值的影响,以及CRH2型动车组空心车轴裂纹萌生的位置及寿命。

不完全接触端微动疲劳强度界面力学评估

采用ABAQUS有限元软件对微动桥平面/平面试样接触状态进行三维有限元分析,详细计算了接触边缘应力变化,分析了不完全接触区应力场,讨论了不同半径R(0.3mm,0.6mm,0.9mm)和不同的摩擦系数f(0.3,0.6,0.8)对微动区接触应力集中的影响,分析其应力奇异性的变化。根据界面力学接触界面奇异应力场和应力强度参数来计算应力奇异性特征值λ,进而计算微动疲劳强度系数K,对微动疲劳强度进行评估。从理论计算出发,研究分析接触边缘的微动疲劳强度,以及各参数对微动疲劳强度系数K的影响。

ABAQUS铝蜂窝板GUI建模程序开发研究

文章阐述了大型通用有限元软件ABAQUS的二次开发功能,以及利用面向对象语言Python编制参数化建模插件的原理和步骤。以铝蜂窝板参数化有限元建模为背景,通过ABAQUS提供的AFXGUIToolkit工具包开发了铝蜂窝板参数化建模的菜单,提高了铝蜂窝板的有限元建模速度,为铝蜂窝板的精细有限元分析提供了有力支持。