服役状态下C_(64K)型敞车车体强度退化规律研究

根据大量调研数据与实车测量数据,对服役状态下C_(64K)型敞车车体强度进行了仿真与试验研究。首先通过调研数据和测量数据的对比分析,验证了基于2组腐蚀数据的有限元计算模型的可比性。然后,根据实测腐蚀数据的特点,对被试车采用分段建模方法进行了仿真。在此基础上,对新造车、基于调研数据和测量数据的腐蚀后车体模型进行了静强度及冲击强度计算,并与试验结果进行了对比分析。验证了腐蚀后车体建模方法的准确性和腐蚀调研数据的仿真适用性,分析了腐蚀后车体静强度、垂向弯曲刚度及冲击强度的退化情况,并对车辆后续的运用给出了初步结论。

基于有限元建模的敞车轻量化设计

以C76运煤敞车为原型,通过理论模态计算和试验模态分析,研究运煤敞车结构在整备状态下的动态特性,给出其空车和重载条件下的各阶模态频率和振型。研究车辆结构简化的原则和约束条件,运用ANSYS软件,建立敞车结构的有限元模型并予以试验校正。对车体结构进行轻量化设计,提出在车体侧墙中部和底部增加加强筋以增强车体主框架结构刚度,并适当降低面板厚度的轻量化设计方案。经对比分析表明,该轻量化方案可降低车体重量约0.77 t,并可有效提高车体结构的静、动态特性。该方案在载重80 t全钢运煤敞车设计中得到运用,并通过了线路测试。

运煤专用敞车最大合理轴重研究

在分析我国及美国现有大轴重运煤专用敞车主要技术参数的基础上,基于C96型运煤专用敞车,充分利用标准轨距铁路的机车车辆限界,综合考虑车辆比容、车辆每延米重和桥梁适应性等因素,通过理论计算建议将新型运煤专用敞车(简称新型敞车)的最大合理轴重提高到32.32t,每延米重增加到9.51t·m-1。新型敞车与国内C80型、C96型运煤专用敞车相比,单车载重量明显提高,列车编组辆数明显减少;与美国BethGon运煤专用敞车相比,轴重非常接近,但自重系数较大,因此需要在考虑车辆结构可靠性的基础上进行车体轻量化设计。新型敞车的每延米重略大于晋中南通道桥梁设计活载的建议值9.30t·m-1,应对其与桥梁的适应性进行进一步的检验;新型敞车在满载满容状态下的重车重心高度达到2 057mm,超过《铁路货物装载加固规则》中的重车重心限制高度标准2 000mm,建议修改该重车重心高度限制标准。

基于有限元法的重载敞车端墙动压力分布规律研究

以重载敞车车体为研究对象,基于TB/T 1335—1996、美国AAR标准以及边界非线性有限元法对比分析了车体端墙静压力分布规律,基于有限元法的端墙静压力数值与TB/T 1335—1996中第一工况的端墙压力数值接近,且端墙底部有压力松弛现象与试验结果一致.依据车辆冲击试验规定,利用大变形碰撞非线性有限元法进行了重载敞车与重载敞车的冲击仿真分析,仿真结果表明:端墙动压力沿端墙高度的变化近似呈梯形状,在散粒煤表面和底部端墙动压力小,在端墙中部压力大且数值基本一致;随着冲击速度的增大,端墙压力整体增大,端墙所受合力作用点上移;端墙横带最大相对位移达到了26.6 mm.

散粒货物对铁路敞车端墙侧压力研究

在经典土压力理论的基础上,运用水平层分析法,分析了散粒货物对铁路敞车端墙极限状态的被动侧压力,并且整体分析了车辆运行时的货物状态。认为静态的侧压力可借鉴文献[10]的主动土压力计算公式,但应用中需考虑振实系数,从而得到端墙静态总侧压力计算公式和非线性的静态压强分布;动态值可根据本文分析的极限被动压力,加上维持动态冲击的力得到,从而得到端墙动态总侧压力计算公式和非线性的动态压强分布。并分别对两种状态下不同货物参数作比较,得到不同参数下的静、动态值变化规律。本文采用的MATLAB辅助程序,使得计算简单化。

100t重载货车车体结构选型及参数研究

本文论述了在我国发展重载货车的必要性，提出开发重载货车应以充分利用线路及桥梁的承载能力、提高线路每延米载重为设计基本原则。在此基础上，提出了三种浴盆式重载货车车体的结构方案，经过理论分析、比较和有限元计算后，认为开发我国重载专用运煤敞车车体应以低自重系数、低重心、大容量的浴盆式车体为主要车型。

Q235钢在煤浸出液中的腐蚀行为

采用离子色谱对某长焰煤浸出液进行了成分分析,用电化学阻抗谱和极化曲线研究了煤浸出液中离子含量和温度对Q235钢腐蚀的影响,用失重试验研究了Q235钢在不同转速和不同溶液中的腐蚀行为。结果表明:煤浸出液中主要的阳离子为Na^+和Ca^(2+),主要的阴离子为SO_4^(2-)和Cl^-;煤浸出液中离子含量增加和温度升高都会使Q235钢的耐蚀性降低;转速增大,Q235钢在煤浸出液中的腐蚀速率增大,当转速为60r/min时,Q235钢的腐蚀速率达到0.304 7mm/a,约为静态时的2.3倍;Cl-和SO_4^(2-)含量的增加都会促进Q235钢的腐蚀,SO_4^(2-)和Cl^-同时存在对Q235钢的侵蚀作用增强。

漏斗车触碰式底门开闭机构分析

为了考察某漏斗车触碰式底门开闭机构能否实现预期的基本功能,首先利用Adams软件建立底门开闭机构的多体系统动力学模型,分析开关门的传动过程,验证该机构方案的可行性。通过计算获得开门和关门过程中传动轴、短连杆、长连杆、曲杠杆、开门触碰的受力,为后续关键部件的强度计算提供载荷边界条件。建立关键部件的有限元模型,施加动力学计算获得的最大载荷,校验关键部件的强度与稳定性,结果表明该机构的结构设计满足工程应用设计要求。

基于试验模态验证的铁路敞车侧墙疲劳寿命预测

运用Hyper Mesh建立敞车的有限元模型,使用ANSYS软件对敞车侧墙进行仿真模态分析.采用LMS Test.lab软件中的工作模态参数识别方法对敞车侧墙进行试验模态分析,并获得了其固有频率、振型和阻尼比等模态参数.通过仿真模态分析和试验测试参数对比分析可知,结果基本吻合,从而验证了敞车侧墙的有限元模型的准确性,在此基础上基于ASME(2007)标准中结构应力法和Miner线性累积疲劳损伤理论,并采用AAR标准载荷谱对敞车侧墙的关键焊缝进行了疲劳寿命预测,结果满足设计要求.

专业化煤码头底开门卸车系统关键技术简析

底开门卸车系统安全、环保、高效、节能,其拥有广阔的应用前景。本文总结了底开门卸车系统的发展现状及适用性,着重阐述了其关键技术,并结合工程实例对底开门卸车系统三种典型的工艺布置形式进行了对比介绍。

煤炭出口码头底开门卸车工艺的探讨

简要介绍翻车机卸车工艺和底开门卸车工艺的基本情况。参考澳大利亚纽卡斯尔港底开门卸车工艺应用工程实例,结合天津港南疆港区神华煤炭码头二期工程的实际情况,详细介绍底开门卸车工艺的设计内容。最后,对比底开门卸车工艺和翻车机卸车工艺的特点,分析两种卸车工艺的经济效益。

改进稀土精矿运输条件的研究

通过使用全钢型敞车静载、运输试验和试运输，证实改进的稀土精矿货包，按规定的条件装运，对车辆污染轻微，卸车后用水洗刷，基本达到本底水平。在装卸过程中对周围环境的污染低于规定标准。因此用全钢型敞车代替毒品专用车运输稀土精矿是完全可行的，不仅保证运输安全，并为企业带来显著的经济效益。

太原局C80E型敞车运用的组合分解站设置研究

为提升运输效率,太原铁路局将把C80E通用型敞车运用考验范围扩大至全局。太原铁路局北区为重载线路,而南区为非重载线路,因此对于跨区运行的列车需要进行组合分解。在分析组合分解站设置影响因素的基础上,构建了重载列车组合分解站P-中值选址模型;然后根据求解结果,选择了韩家岭站和宁武站作为C80E万吨重载列车的组合分解站,并对其需要的改扩建方案和任务分工进行了简要介绍。

加盖敞车隧道口交会的空气动力学特性数值仿真

敞车由于其拖车较多,容易在隧道口发生交会,而在隧道口处存在压缩波、膨胀波和交会压力波的混合影响,因此会产生安全隐患。采用三维、非定常、可压缩N-S方程以及两方程湍流模型对两辆速度为100km/h的加盖敞车在隧道口交会流场进行数值仿真。计算结果表明,比较单车运行至隧道口与隧道口交会两种工况,交会面压力相差较大,入隧道车相差1000Pa左右,出隧道车相差300Pa左右,单车隧道口运行工况下车体压力分布均匀,隧道口交会工况下压力分布较集中,高压集中在交会处,对于出隧道车车体压力影响大于入隧道车。在隧道空间内,入隧道车侧隧道内壁的压力大于出隧道车侧,且随着交会过程的进行压力向后传播。入隧道车阻力系数始终高于出隧道车,横力系数和升力系数两车相差较小。

轨道激励频率对转向架摇枕动应力的影响

采用C80B型敞车弹性体整车模型,以轨道垂向不平顺作为轮轨激扰进行车辆动力学仿真计算,在获得摇枕动态载荷与轨道垂向不平顺激励频率的对应关系的基础上,计算分析了轨道垂向不平顺激励频率对摇枕动应力的影响。研究结果表明,9.25~16.67 m之间的轨道波长对摇枕关键部位最大动应力的影响比较大。

基于煤焦卸料量调整变化对翻车系统生产能力的研究

根据翻车机系统的工艺和设备技术特点,详细分析了影响翻车机系统生产的主要因素并给出生产能力的具体计算方法。结合实际煤焦翻卸工程典型案例,针对卸料量调整变化的实际生产情况,进行翻卸系统生产能力的研究计算,并提出解决措施。

铁路运输稀土精矿对车辆所致放射性污染水平及分析

本文介绍对运输稀土精矿（氟碳铈镧－独居石）的全钢敞车表面放射性污染水平的监测结果。采用ＦＪ－２２０７型α、β表面污染监测仪，在包头至吴家川（９２４ｋｍ）和包头至三棵树（２２３６ｋｍ）两条铁路线上，对运输稀土精矿的车辆表面总α和总β放射性活度进行现场测量。在约定运输条件下（即包装由两层塑料袋和两层塑料编织袋组成，每袋装５０ｋｇ，每辆车装载６０ｔ），对１６个车辆在装货前、卸货后和洗消后分别进行测量。测量结果表明：卸货后，不同车辆表面放射性污染水平相差甚大；车底污染水平显著高于侧面；运程远的显著高于近的；经洗消后，车辆表面的污染水平均符合有关标准规定，可用于普通货物运输。

KW5型煤炭漏斗车底门开闭机构性能分析

为了考察KW5型煤炭漏斗车底门开闭机构能否实现预期的基本动作,首先利用ADAMS多体系统动力学软件建立底门开闭机构的多体仿真模型,进行开关门过程传动模拟,校验各部件在传动过程中是否存在干涉或传动不到位等情况,验证该机构方案的可行性;然后分析开关门气缸所需要的驱动力,并校核手动操作轮在关门和开门过程中所需要的作用力;最后校验了关键传动部件的强度与稳定性。结果表明,KW5型煤炭漏斗车底门开闭机构的结构设计满足工程应用要求。

虚拟疲劳试验及其在重载敞车结构设计中的应用

针对车辆焊接结构重载后导致的疲劳断裂问题,提出了车辆产品设计阶段的虚拟疲劳实验对策.基于可靠的有限元数值仿真模型,以及美国AAR标准中的载荷谱、焊接接头的S-N曲线数据库,以重载新型敞车为应用对象,在设计阶段对其进行了疲劳寿命预测,预测结果表明该车确实存在疲劳寿命薄弱部位.实现了真正意义上的货车寿命设计.

钢质敞车装运稀土精矿所致放射性污染的实验研究

在1000～2000km铁路的多次运输中各项实验指标包括包装质量试验、辐射水平检测、车辆去污染试验等均符合国家规定指标的要求。实验证明,采用钢质敞车装运稀土精矿是安全可行的。