高速磁浮车走行部构架结构强度分析

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目前,我国正在进行高速磁浮交通技术研究,高速磁浮车辆是具有发展前景的新型轨道交通工具。高速磁浮车辆结构部件的结构性能是车辆研制过程中必须要考虑的问题。其中,走行部构架直接决定列车的运用安全,是高速磁浮车不可或缺的核心部件,其结构性能的好坏直接决定了车辆在使用过程中的安全性与平稳性。因此,本文基于当前高速磁浮车走行部构架的结构特点和使用环境对走行部构架开展结构静强度性能和结构疲劳强度性能研究。本文首先基于GB/T33582-2017《机械产品结构有限元力学分析通用规则》和相关文献归纳总结机械结构有限元模型创建原则及方法,并对磁浮车走行部构架主要部件的结构特点和部件之间的连接关系进行了详细分析,在此基础上依照机械结构有限元模型创建原则和方法创建了高速磁浮车走行部构架的精细有限元模型。参照轮轨车辆转向架主要载荷计算方法和主要工况拟定方法,结合高速磁浮车走行部构架的结构特点和使用条件分析了高速磁浮车走行部构架的主要载荷的计算方法和主要工况拟定方法,计算了高速磁浮车走行部构架的主要载荷并拟定了主要工况。基于高速磁浮车走行部构架的精细有限元模型和仿真边界条件对高速磁浮车走行部构架开展了结构静强度和结构疲劳强度仿真计算,采用第四强度理论和UIC-OREB12/RP17推荐的Goodman疲劳极限图分别对走行部构架结构静强度和疲劳强度进行校核,得到以下结论:走行部构架在六个超常载荷工况下的最大Von Mises应力为198.18MPa,出现在空簧安装座的内部肋板上,安全系数为1.31,大于校核值1.15,说明构架结构强度在本文拟定的超常载荷工况下满足使用要求。根据走行部构架在模拟运行载荷工况的静强度仿真计算结果,对走行部构架结构上的90个关键点采用Goodman疲劳极限图进行疲劳校核,所有节点都落在疲劳极限图的包络线之内,表明该满足疲劳强度要求。
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