铁道车辆焊接结构疲劳强度网格灵敏度与可视化研究

铁道车辆承载结构在服役过程中承受复杂的多轴疲劳载荷,在满足结构功能性要求的前期下,实现承载结构的轻量化设计具有极高的难度。以某铁道车辆转向架构架为研究对象,选取构架疲劳失效的典型部位,分别采用8节点六面体实体单元和10节点四面体实体单元对构架对称区域进行网格划分;基于UIC 615-4、EN 13749、TB/T 2368—2005标准和车辆的实际运行条件,确定构架疲劳强度的计算载荷和载荷工况;根据欧盟关于铁道车辆的标准(ORE B12/RP17)给出的多轴应力转化为单轴应力的方法,分析其疲劳强度;采用C#与Fortran混合编程技术,直接对ANSYS的二进制结果文件进行操作,实现构架疲劳强度分析结果的可视化。分析结果表明:对于薄板焊接结构,在焊缝区域,采用四面体实体单元进行网格划分的节点最大材料利用度是对应节点采用六面体实体单元结果的1.8倍左右。直接对ANSYS的二进制结果文件进行操作,能够显著提高结构疲劳强度分析效率,同时实现疲劳强度分析结果的最大应力、最小应力、平均应力、应力幅、安全系数和材料利用度的可视化,提高了疲劳分析结果的可视性。

铁道车辆车轴设计可视化系统

为提高车轴现有算法的灵活性,基于Windows环境,以NX为平台,利用C#.net、Fortran以及C++net,通过混合编程技术集成开发了铁道车辆车轴设计可视化系统RAxleDVS(Rolling-stock Axle Design Visualization System),其中C#、Fortran、C++分别实现客户端设计以及NX接口调用、数值计算、云图显示。在车轴设计过程中,RAxleDVS分为前处理、求解计算、后处理三大功能;前处理实现参数化建模及网格划分;求解计算完成力加载、力求解、弯矩和应力的计算;后处理以线图和云图的方式显示计算结果。本系统集成了从车轴结构设计到强度校核的完整过程,对车轴的高效、可靠设计有很高的实用价值。

铁道车辆转向架摇动台悬挂系统横向刚度研究

在转向架的发展过程中,为了改善铁道车辆的动力学性能,提出摇动台式二系悬挂系统,其由摇枕、螺旋压缩圆弹簧、弹簧托盘和吊杆组成。文章基于摇动台结构的工作原理,导出摇动台系统的横向刚度计算方法,为此类转向架改进设计提供理论基础。

机车车体典型焊接接头应力分析

为解决近年来在采用壳单元的重载机车车体结构强度分析中,牵引梁与中梁过渡区域焊接接头的理论分析结果与试验结果存在较大差异这一问题,提出将车体主体结构离散为壳单元,分别采用壳单元和实体单元离散牵引梁与中梁的过渡区域。基于机车的运用工况,确定车体在纵向压缩和拉伸载荷作用下的理论应力分布并与试验结果进行对比,研究壳单元和实体单元对典型焊接接头应力分布的影响,并对该区域的局部结构进行优化。分析结果表明:在典型焊接接头区域,实体单元比壳单元具有更高的计算精度,且与试验结果吻合度较高;采用实体单元能更准确地模拟存在较高应力集中效应的焊接接头的应力分布。

两级传动城轨齿轮箱关键加工工艺设计

两级传动齿轮箱箱体体积较大,结构复杂,加工过程中易产生变形,箱体空间角度斜油孔较多,具有较大的加工难度。针对齿轮箱的实际加工过程,设计了专用的精镗孔工装及钻斜油孔钻模,优化机加工工艺,保证了产品的加工质量。

孔系位置度三坐标检测结果的算法优化

针对孔系位置度三坐标检测结果偏离"定位最小区域原则",结合三坐标位置度公差测量原理,利用FORTRAN语言编写程序,将基准坐标系进行旋转,对三坐标位置度检测结果进行优化,得到了更加符合图纸和工艺要求的位置度测量结果。

注油孔部位渗油问题改善

为解决某产品在运用过程中注油孔部位出现大面积轻微渗油,文章在仔细研究产品注油孔部位装配结构的基础上,通过对渗油部位孔结构尺寸特征、装配零部件尺寸状态及组装过程等方面进行逐一分析排查,找出了相应的末端因素,并制作了相应的要因确认计划表。针对确定的要因,开展了产品结构优化,基于优化后的结构开展了气密性试验检验,验证结果表明优化后的注油孔部位密封性能良好。最后,依据渗油原因分析过程及结构优化方案制定了后续的巩固措施并实施,对相关企业解决类似密封问题、提高产品设计及制造质量水平具有一定的参考意义。

轨道交通车辆铝合金齿轮箱箱体气密性检验及工装设计

介绍了轨道交通车辆铝合金齿轮箱箱体气密性检验的试验方法及相应的箱体密封处置措施。以某城市轨道交通车辆铝合金齿轮箱箱体为对象,设计了其气密性检验工装,简要阐述了气密性检验的操作方法,并开展了气密性试验验证。

铝合金齿轮箱自攻螺套装配及质量问题探析

围绕铝合金齿轮箱用自攻螺套的安装设备及工艺参数等进行探讨,并对使用过程中出现的质量问题进行分析,给出了相应的解决方案,对铝合金基材产品选用自攻螺套具有一定的借鉴意义。