城际动车组牵引拉杆橡胶节点疲劳寿命提升优化研究

文章针对某型牵引拉杆橡胶节点在车辆运营过程中出现的疲劳失效问题,基于城际动车组的线路分析,通过有限元仿真,结合疲劳试验,重新给定了复合疲劳试验工况,并提出了一种产品优化方案。优化后的产品在保证符合各项技术要求的前提下,有效提升了橡胶应力集中区域抗疲劳性能,延缓了橡胶表面的裂损,提高了疲劳寿命,能够满足城际动车组的使用需求。

滤棒发射管道高效清洁装置的研制

为解决发射管道清洁效率低、人力投入大的问题,设计了一种滤棒发射管道高效清洁装置。该装置由牵引部分、钢绳排列部分、管道清洁部分等组成。牵引部分将钢绳从发射管道一端拖入,输送到发射管道的另一端,将钢绳上连接的牵引头替换为清洁头,卷筒转动将钢绳上的清洁头拉回,清洁头紧贴在管道内壁,将管道内壁的积垢刮下,并由压缩空气将胶垢吹出管道;排列部分将钢绳致密地排列在卷筒上。以红云红河烟草(集团)曲靖卷烟厂6#发射机的6根发射管为对象进行测试,结果表明:应用清洁装置后,仅需要2名作业人员即可完成发射管道的清洁,与应用前相比节约2人;与应用前相比,堵管间隔由5个工作日提高到10.5个工作日,每100 m发射管道的清洁时间由78.75 min降低为9.44 min。该技术可为提升滤棒发射管道清洁效率提供支持。

六轴弹性架悬高速机车牵引杆布置方式

为了开发中国运行速度为200km.h-1的2C0轴式单杆牵引高速机车转向架,研究了牵引杆布置方式对机车运行安全性的影响。采用多体动力学软件SIMPACK建立了2C0轴式弹性架悬机车整车动力学模型,在惰行、牵引和制动工况下,分析了单牵引杆由转向架向车体端部和中部牵引时,机车的直线运行性能和曲线通过性能。分析结果表明:牵引杆布置方式对机车动力学性能影响不显著,建议采用牵引杆端部牵引的方案,以简化机车车体的设计与制造。采用牵引杆端部牵引的机车可安全通过R400m和R1600m的S形曲线;通过R400m小半径曲线时,机车惰行运行的轮对横向力大于牵引和制动工况的横向力,制动工况的轮重减载率较大;通过R2800m大半径曲线时,机车牵引和惰行的轮对横向力大小相当,大于制动工况的横向力。

单牵引拉杆节点刚度对车辆动力学性能的影响

依据单牵引拉杆橡胶节点的转动刚度,推导出其对地铁车辆二系悬挂附加刚度的计算式。通过其对车辆模态参数的影响验证了附加刚度计算公式的正确性。分析表明,牵引拉杆的节点转动刚度为车辆二系悬挂提供了等效的横向与垂向附加刚度,从而对车辆动力学性能产生一定影响。牵引拉杆节点转动刚度对车辆动力学性能的影响可通过计算其对二系悬挂的附加刚度获得直观认识。节点转动刚度越小对车辆动力学性能影响越小,在偏转刚度200Nm/(°)内,影响不大。

牵引拉杆装配作业人机工效仿真与改进

针对转向架牵引拉杆装配作业过程中存在的人机工效不合理问题,提出了一套综合评价改进方法。将装配过程分为单任务过程和多任务过程两类,牵引拉杆装配作业过程属于多任务过程。基于DELMIA对原装配过程进行仿真,并利用RULA分析、NIOSH分析和Snook&Ciriello表分析对原装配多任务过程进行了更细粒度的评估,发现工人的劳动强度过大、劳动舒适度过低。利用该套综合评价改进方法对原装配过程进行改进,对比改进前后的分析结果可以看出,工人的劳动强度和劳动舒适度得到明显改善。

后路全脊椎切除牵引后伸交叉棒加压矫治重度高位胸椎角状后凸

目的：评价后路全脊椎切除牵引后伸交叉棒加压矫形治疗重度高位胸椎角状后凸畸形的安全性和临床初步效果。方法：2005年3月~2008年11月采用后路全脊椎切除牵引后伸交叉棒加压矫形治疗重度高位胸椎角状后凸畸形患者10例,男5例,女5例,年龄4~44岁,平均17.7岁;其中先天性椎体形成不良7例,陈旧性胸腰椎结核1例,神经纤维瘤病1例,陈旧性T3骨折1例。角状后凸节段：T3、T4和T5各3例,T6 1例。术前矢状面角状后凸Cobb角73°～155°,平均98.9°;腰前凸角24°～81°,平均48.2°;矢状位偏移距离-5.0～5.5cm。7例合并侧凸畸形,冠状面侧凸Cobb角11°～110°,平均56.0°;冠状位偏移距离0.2～6.5cm,平均3.24cm。2例先天性椎体形成不良和1例结核患者合并神经损害,Frankel分级C级2例,D级1例。结果：均顺利完成手术,手术时间为7.9～14.7h,平均10.6h;术中出血1400～5600ml,平均3750ml。切除椎体1～2个,平均1.5个。脊髓短缩1.6～2.6cm,平均2.1cm。融合固定5～12个椎体,平均8.7个。术后矢状面后凸Cobb角矫正至平均19.0°,矫正率80.3%;腰前凸角矫正至平均34.3°,矫正率33.5%;冠状面Cobb角矫正至平均12.0°,矫正率79.9%;躯干矢状位偏移距离矫正至-0.5~0.5cm,矫正率90.4%;冠状位偏移距离矫正至平均0.51cm,矫正率89.5%。术前2例Frankel C级和1例D级神经损害者,术后恢复到E级。随访25～69个月,平均38.2个月,所有患者获得良好的骨性愈合,无脊髓损伤和矫正度的显著丢失。结论：后路全脊椎切除牵引后伸交叉棒加压矫治重度高位胸椎角状后凸畸形可提供安全有效的矫正力并能获得满意的疗效。

复合材料牵引杆接头嵌合设计及仿真优化

以某型牵引杆为例,通过在连接区域设计波浪形表面,完成复合材料铺层与金属接头嵌合结构的设计,利用有限元软件分别取嵌合角度为15°、18°、20°和25°,嵌合高度为2mm、2.5mm、3mm和3.5mm作为嵌合参数进行仿真优化,结果表明:在考虑铺覆工艺性的前提下,当嵌合角度为18°、嵌合高度为3mm时牵引杆整体应力及位移较小,载荷传递能力最佳,并利用该嵌合参数完成了牵引杆成型制造和实际验证,能够满足其使用工况要求。

一种多轴载荷下橡胶弹性元件疲劳寿命预测方法的研究

结合一款牵引拉杆节点的疲劳破坏问题,提出了一种基于Abaqus+Endurica平台下的橡胶多轴疲劳寿命预测方法,通过该疲劳仿真模拟技术,实现了对橡胶弹性元件疲劳寿命预测的目的。这一预测方法为类似弹性元件的疲劳评估提供了一种新的思路。

18t轴重160km/h货车转向架的研制

介绍了18t轴重160km/h货车转向架的研制过程及技术参数、结构特点和有关试验情况。

快速货车转向架牵引拉杆可靠性分析

使用ANSYS概率设计系统对快速货车转向架牵引拉杆进行可靠性分析。分析结果表明:以40Cr作为拉杆材料,其可靠性能够满足要求;通过灵敏度分析,得到黏着系数和拉杆杆径对拉杆最大主应力值影响较大。基于分析结果,提出了一些拉杆选材与结构优化设计的建议。

单牵引拉杆装置横向刚度对客车动力学性能的影响

介绍了单牵引拉杆装置横向刚度的测定方法和设计思路。应用 35个自由度的高速客车动力学模型研究了单牵引拉杆装置横向刚度对客车动力学性能的影响。研究提出 。

牵引杆加工优化研究

使用ABAQUS有限元分析软件对原有的牵引杆装夹方法进行了分析,制定了新的装夹方法,新的工艺流程,并对刀具进行了优化。优化后,产品合格率达到了100%,达到了预期的目的。

专用挂车起步性能优化

运用CATIA软件建立了一种专用挂车的三维模型,导入到ADAMS软件中,建立了模型各个部件的约束关系,并计算了挂车以15 km/h起步时牵引杆受牵引车牵引产生的水平振动加速度。针对原牵引杆结构造成牵引冲击过大的缺陷,设计了碟形弹簧的缓冲机构,对牵引杆的结构进行优化,仿真并验证了缓冲机构的可行性,最终将牵引杆起步产生的水平振动降低了26%,优化了挂车的起步性能,提高了牵引杆的疲劳寿命。

基于FE-SAFE的牵引拉杆疲劳可靠性分析

在对牵引拉杆进行静强度分析基础上,运用ANSYS/FE-SAFE软件分析并计算其疲劳寿命;基于应力-寿命模型P-S-N曲线,以无故障行驶里程数为可靠性评价指标,计算牵引拉杆的中位寿命和可靠度为99%下的寿命,为车辆安全可靠运行提供科学依据.

基于有限元软件的锻造工艺参数对牵引拉杆成形的影响分析

运用有限元软件对高铁转向架牵引拉杆锻造过程进行了模拟,研究了不同坯料加热温度、模具预热温度、上模运动速度及摩擦系数对牵引拉杆锻造成形的载荷、等效应力及金属流动特性的影响。结果表明:牵引拉杆最大成形载荷、最大等效应力和最小等效应力均随着坯料加热温度的增加而减小。模具预热温度越高,最大成形载荷越小。随着上模运动速度增加,牵引拉杆最大等效应力、最小等效应力和金属最大流动速度逐渐增加。牵引拉杆最大成形载荷、最大和最小等效应力随着摩擦系数增加而增加。结合模拟结果优化了工艺参数,并进行了试验验证,模拟结果与试验结果基本吻合。

基于Newmark-β预测校正积分法的高速车辆垂向—纵向耦合振动研究

为有效评估轮对动平衡对车辆垂向和纵向振动系统的影响,以CRH_2型动车组为研究对象,建立具有13个自由度的车辆垂向—纵向耦合振动数学模型,基于Newmark-β预测校正积分法,应用Matlab软件求解系统的振动响应,计算结果与传统多体动力学软件UM的相一致,验证了数学模型和求解算法的准确可靠。在此基础上,分析轮对动平衡对车辆垂向和纵向振动响应的影响,提出优化措施。结果表明:速度为60和300km·h^(-1)时轮对动平衡引起的激扰力频率与车辆自振频率接近,对应的振动频率为6和31 Hz,车辆运行平稳性降低;采用非线性纵向刚度牵引拉杆,可以有效降低由轮对动平衡引起的6和31 Hz左右的车辆振动,提高乘坐舒适性。

牵引杆对中低速磁浮动力学性能影响分析

为了研究牵引杆对中低速磁浮车动力学性能的影响,以第二代中低速磁浮车为原型,运用SIMPACK动力学分析软件建立了磁浮车的动力学模型。通过对车辆直线运行和曲线通过性能的仿真计算,分析了三种不同牵引杆布置形式及两种不同牵引杆杆长对中低速磁浮车辆动力学性能的影响。研究表明:端部悬浮模块牵引杆靠近车体中心的布置形式要优于其他的布置形式。采用该布置形式的磁浮车在通过曲线时,牵引杆的摆动角和关节轴承的载荷都较小。同时,长牵引杆又要优于短牵引杆。

采用下摇枕转向架的车辆横向稳定性研究

对采用下摇枕结构转向架的车辆进行了线性和非线性稳定性分析后得出如下结论:车辆失稳模态为构架与轮对同频同相振动的转向架蛇行模态,随着车轮踏面磨耗,车辆横向稳定性降低;当一系水平刚度减小时,轮对蛇行模态的自然阻尼减小;当牵引杆纵向刚度降低时,构架横向振动模态自然阻尼减小,横向稳定性降低。轮对水平定位刚度和旁承摩擦因数以及牵引杆纵向刚度对下摇枕结构车辆横向稳定性具有显著影响,三者中任一参数的变化都会影响到整车横向稳定性。

单牵引杆布置方式对机车曲线通过性能的影响

采用多体动力学软件SIMPACK建立了一种完整的2B0机车模型,通过在曲线上的仿真计算,分析了单牵引杆布置方式,倾斜角对机车曲线通过性能的影响,研究表明外侧单牵引杆布置方式要优于内侧单牵引杆布置方式,倾斜角对外侧单牵引杆布置方式不利影响更大。

头盆牵引及多根哈氏棒固定矫治重度脊柱侧凸

目的 :探索一种安全有效的治疗重度僵硬性脊柱侧凸的方法。方法 :回顾分析应用头盆环装置缓慢牵引后 ,再分节段行多根Harrington棒支撑加椎板下 (或肋骨下 )钢丝矫形固定的 2 4例弯曲僵硬的脊柱侧凸患儿的临床资料 ,总结其治疗效果及 1年以上随访结果。结果 :术前侧凸Cobb角 72～ 15 1° ,平均 10 8.2° ;术后Cobb角 31.5～ 83 .3° ,平均 5 8.5° ;矫正率 39.4%～ 5 6 .3 % ,平均 46 .1%。经 1～ 9年随访 ,脱钩 1例 ;椎板下钢丝疲劳断裂 1例 ( 2个节段 ) ;无断棒、脊髓神经损伤等并发症发生。结论 :本方法能最大限度矫正脊柱侧凸畸形 ,减少并发症的发生。