转向架构架强度试验标准对比
UIC615-4-2003_20OR_20 转向架构架结构强度试验规程
UIC标准615-4 2003年2月第2版OR 翻译移动动力装置——转向架和走行装置——转向架构架结构强度试验国际铁路联盟本活页所属卷类:第Ⅴ——铁道车辆第Ⅵ——牵引第Ⅷ——技术要求应用从1994年1月1日起在国际铁路联盟所有成员中正式生效更新记录1994年1月第1版第1次发布2003年2月第2版在佛莱姆马克重新印刷·该活页责任人姓名已写入该UIC规程中。
目录概述 (1)1. 导言 (2)2. 一般条件 (3)3. 施加有特殊载荷的静态试验 (4)3.1 施加负载定义 (4)3.2 试验程序和获得的结果 (4)4. 模拟工作中主要负载的静态试验 (5)4.1 施加负载定义 (5)4.2 试验程序 (5)4.3 获得的结果 (6)5. 模拟工作中特殊负载的静态试验 (7)5.1 施加负载的定义 (7)5.2 试验程序 (8)5.3得到的结果 (8)6. 疲劳试验 (9)6.1 试验条件 (9)6.2 施加负载的定义 (9)6.3 试验程序 (9)6.4 获得的结果 (11)7. 疲劳强度的评估 (12)附录A 静态试验时所加力示意图 (13)附录B 疲劳试验时所施加力相对时间变化示意图 (14)附录C 疲劳试验阶段的定义 (15)文献目录 (16)本活页是对电动转向架进行技术评审的一个组成部分。
它介绍了为了鉴定转向架构架承受工作负载能力而作的各种试验。
1. 导言本活页是一系列关于到电动转向架进行技术审查方面的规定之一。
它还包括了UIC活页615-0,615-1,615-3,615-4和615-5(参见原文16文献目录)。
它介绍了鉴定转向架构架承受工作负载能力用的各种试验台试验。
要进行以下4组试验:- 静态试验,采用特殊负载这些试验是用来评价在几种最大工作负载联合作用下,转向架构架会不会产生永久变形。
- 模拟工作时主要负载的静态试验这些试验是用来评价在几种主要工作负载联合作用下,(垂直和横向力,线路扭曲作用)转向架会不会产生永久性疲劳裂纹。
UIC615-4-2003_20OR_20 转向架构架结构强度试验规程.
UIC 标准615-42003年2月第2版翻译OR移动动力装置——转向架和走行装置——转向架构架结构强度试验国际铁路联盟本活页所属卷类:第Ⅴ——铁道车辆第Ⅵ——牵引第Ⅷ——技术要求应用从1994年1月1日起在国际铁路联盟所有成员中正式生效更新记录1994年1月第1版第1次发布2003年2月第2版在佛莱姆马克重新印刷·该活页责任人姓名已写入该UIC 规程中。
目录概述............................................................................................................................................ ........... 1 1. 导言............................................................................................................................................ ...... 2 2. 一般条件..........................................................................................................................................3 3. 施加有特殊载荷的静态试验 (4)3.1 施加负载定义.......................................................................................................................... 4 3.2 试验程序和获得的结果.......................................................................................................... 44.模拟工作中主要负载的静态试验 (5)4.1 施加负载定义.......................................................................................................................... 5 4.2 试验程序. (5)4.3 获得的结果.............................................................................................................................. 6 5. 模拟工作中特殊负载的静态试验.. (7)5.1 施加负载的定义...................................................................................................................... 7 5.2 试验程序.................................................................................................................................. 8 5.3得到的结果............................................................................................................................... 8 6. 疲劳试验 (9)6.1 试验条件.................................................................................................................................. 9 6.2 施加负载的定义...................................................................................................................... 9 6.3 试验程序.................................................................................................................................. 9 6.4 获得的结果.............................................................................................................................. 117. 疲劳强度的评估.............................................................................................................................. 12 附录A 静态试验时所加力示意图.................................................................................................... 13 附录B 疲劳试验时所施加力相对时间变化示意图........................................................................ 14 附录C 疲劳试验阶段的定义............................................................................................................15 文献目录............................................................................................................................................ (16)概述本活页是对电动转向架进行技术评审的一个组成部分。
转向架构架技术设计强度计算分析
2006年用户年会论文转向架构架技术设计强度计算分析张开林 肖守纳 [西南交通大学机车车辆研究所]转向架构架的强度计算依据UIC 515VE 标准,并参照《高速试验列车技术条件》有关规范进行的。
1. 构架计算模型:构架结构为中间加横梁的柜形结构,由两根侧梁、横梁、牵引横梁及前后端梁组成,构架结构示意图见图1。
构架的强度计算采用ANSYS 5.31软件完成。
针对构架结构特点对构架计算模型均采用板单元进行离散。
构架有限元分析计算模型的节点数为22921个,单元总数24845个,计算模型质量为3414.5kg,构架结构模型离散图见图2。
2. 计算载荷及计算工况2.1构架基本载荷 垂向静载荷(1)其中:Fz-构架一侧垂向静载荷(kN) Mc-动力车总质量(t) Mb-转向架质量(t)(2)其中: -左侧电机座垂向静载荷(kN) -电机质量(t)模拟营运横向载荷(3)其中:Fy-构架模拟营运横向载荷(kN) Fz-构架一侧垂向静载荷(kN) 最大可能横向载荷(4)g m m F b c z )2(41−=g m F d z 107'=)5.0(5.0g m F F b z y •+=)1210(0.2max g m F c y +='z F d m2006年用户年会论文其中:Fymax-构架最大可能横向载荷(kN) 模拟运营纵向载荷机车以250km/h 的速度运行时的牵引力。
模拟纵向冲击载荷(KN)(5)由基本参数计算各载荷值如下:2.2构架载荷组合工况根据上述基本载荷对构架的计算工况进行组合,其组合工况见表一。
对于作用在侧梁上的垂直÷向载荷按面力考虑; 对于作用在电机座上的垂向载荷按面力考虑; 对于纵向载荷,按线载荷作用于相应的位置;b s m g F •=3KNF KN F KN F KN F KN F KN F s y x y y z 0.721,5.120,5.746.245,2.169,3.218max max ======2006年用户年会论文对于横向载荷,按节点载荷作用于相应的位置。
地铁车转向架构架的强度计算与评定
转 向架是 地铁 车 的重要 部件 之 一 , : 承载 它 直接 车体质 量 ,保 证 车 辆 顺 利 通 过 曲线 。转 向架 的各 种 参数 直 接决定 了车辆 运行 的平 稳性 、 曲线 通 过安 全 性 和乘 坐舒 适 性 。焊 接 构 架 作 为转 向架 其 余 零 部 件 的安装 基础 , 仅要 将 车体质 量 和运行 中的振 不 动载荷 传递 到 轮 对 , 要 承 受 连接 在 其 上 的牵 引 、 还 制动 与悬挂 系 统 部 件 所产 生 的各 向载 荷 。 由 于其 受 力状 态 复杂 , 多年 来部 分铁 道 车辆 和城 市轨 道交 通 车辆 转 向架焊 接 构 架 曾在 使 用 期 内 出现 疲 劳 破
作者简介 : 冯大建 (9 5 , , 1 8 一)男 河南信 阳人 , 同济大学硕士研究生 , 主要研究方向为机车车辆转 向架 的结构设计。
2 1 年 1 中国制造业信息化 第 4 卷 02 月 1
表 1 构 架运 营静载荷计算参数
参数 转向架数量 T / / 个 h 每 台转 向架轮对数量 / 爪 车体质量 m k ( Wo /g A 工况 )
建立 构 架 的 有 限 元 模 型 如 图 1所 示 , 离 散 出 共 2 5个 节点 、353个 单元 , 中实体单 元 516 44 4 2 5 其 3
个、 板单 元 1 1 。 84 7个
1 构 架 的 有 限元模 型
转 向架 构架 为全 封 闭焊接 结构 , 主要 由 2个 侧
CRH380B转向架构架结构强度及可靠性分析
CRH380B转向架构架结构强度及可靠性分析CRH380B转向架构架结构强度及可靠性分析引言:CRH380B是中国发展的一种高速铁路列车,其转向架构架结构的强度和可靠性是确保列车安全和正常运行的关键要素。
本文将对CRH380B转向架构架结构的强度和可靠性进行分析和探讨,以期为相关设计和改进提供参考。
一、转向架构架结构设计特点CRH380B转向架构架结构采用了先进的设计理念和技术,具有以下特点:1. 采用轻量化材料:为了减轻列车的整体重量,减少能耗,转向架架结构采用了轻质高强度铝合金材料。
2. 强度优化设计:通过有限元分析等方法,对转向架架结构进行力学分析,优化布置各个结构部件,以提高强度和刚度。
3. 振动减震措施:考虑到高速运行过程中存在的不确定性载荷和振动,转向架架结构采用了减震装置和缓冲器,以减少振动对架结构的冲击。
二、架结构强度分析为了确保CRH380B转向架架结构的强度,需要进行强度分析。
主要包括以下几个方面:1. 转向架荷载分析:根据列车运行条件和运行速度,对转向架受到的动车组内外力进行分析,考虑到列车行进过程中的加速度、曲线半径和坡度等因素。
2. 结点载荷计算:根据转向架的结构布局,确定各个关键节点的受力情况,计算节点处的应力和变形,分析其强度和稳定性。
3. 强度校核:对于转向架结构中的关键零部件,进行强度校核计算,以确保其满足设计要求和使用寿命。
三、架结构可靠性分析除了强度分析外,转向架架结构的可靠性也是一项重要指标。
主要包括以下方面:1. 可靠性设计:在转向架架构设计过程中,要考虑到各个零部件的可靠性指标要求,例如使用寿命、可靠性指数等。
通过合理的设计参数和工艺控制,提高零部件的可靠性。
2. 可靠性评估:对于转向架架结构进行可靠性评估,可以采用可靠性分析方法,如故障树分析、失效模式和影响分析等,从而找出可能的故障原因和改进措施。
3. 可靠性验证:通过对转向架架结构进行可靠性验证测试,例如静态加载试验、振动试验等,来验证其设计和生产的可靠性。
转向架构架强度试验标准对比.
文章编号:1002-7602(2011)09-0012-06转向架构架强度试验标准对比刘德刚1,刘宏友2,李庆升1(1.南车青岛四方机车车辆股份有限公司国家工程实验室,山东青岛266111;2.青岛四方车辆研究所有限公司技术研究部,山东青岛266031)摘要:从试验内容、试验载荷、试验工况组合和试验结果评定等方面对比了UIC、EN和JIS关于转向架构架强度试验的标准,并针对我国进行转向架构架强度试验给出了一些建议。
关键词:构架;静强度试验;疲劳试验;UIC515;UIC615;EN13749;对比中图分类号:U270.331+.8文献标识码:B转向架构架是车辆系统上一个至关重要的承载部件,疲劳破坏是其主要的失效形式,抗疲劳强度设计是转向架的设计重点。
针对构架的静强度和疲劳强度,国外高速铁路发达国家有设计规范和试验规范,用以指导构架的设计和生产,保障其强度特别是疲劳强度的可靠性。
我国铁路经过6次大规模提速,车辆运行速度有了大规模的提高,转向架构架承受的动态载荷越来越剧烈,其疲劳可靠性是摆在每位从事铁道车辆疲劳强度研究人员面前的一个重要课题。
作为其疲劳强度研究的一个重要方面,本文将对国外高速铁路发达国家的试验标准进行对比研究。
这些标准包括:UIC515—4—1993《铁路客车—拖车转向架—传动齿轮转向架构架结构强度试验》(以下称UIC515—4);UIC615—4—2003《动力单元—转向架和走行装置—转向架构架的结构强度试验》(以下称UIC615—4);EN13749—2005《铁路应用—转向架结构要求的规定方法》(以下称EN13749);JISE4207—2004《铁路车辆—转向架—转向架构架设计通则》(以下称JISE4207);JISE4208—2004《铁路车辆—转向架—载荷试验方法》(以下称JISE4208)。
UIC515—4、UIC615—4均是单一叙述转向架构架静强度和疲劳强度试验的标准,其中,UIC515—4针对无动力转向架,而UIC615—4针对有动力的机车和动车转向架。
CRH380B动车组拖车转向架构架强度分析
CRH380B动车组拖车转向架构架强度分析CRH380B动车组拖车转向架构架强度分析近年来,高速铁路的快速发展使得动车组的性能和安全性变得尤为重要。
作为中国高铁的骄傲,CRH380B动车组经过多年的研发和改进已成为世界领先的高速列车之一。
其中,拖车转向架构架作为重要的组成部分,其强度分析对于保障列车运行的安全和可靠性至关重要。
拖车转向架构架在高速列车中承担着转向、支撑车辆负荷以及阻尼减震等功能。
在列车正常运行过程中承受着来自轮轨交互作用的力和转向过程中产生的惯性力。
为了确保架构架的强度满足设计要求,我们需要对其进行结构分析。
首先,我们需要建立拖车转向架构架的有限元模型。
通过将架构架的各个部分进行离散化分割,并考虑各个连接处的约束关系,我们可以建立精确的数学模型。
在建模过程中,我们需要确定各个部分的材料参数和几何参数,以便进行合理的力学计算。
其次,我们需要进行应力分析。
根据有限元模型的建立,我们可以在计算机上进行仿真分析,得到各个部分的应力分布情况。
通过对应力场的分析,我们可以确定架构架中的应力集中区域和受力过程中可能存在的危险点。
在分析过程中,我们需要考虑到不同的工况和运行速度对应力的影响,以充分考虑列车在不同工况下的安全性。
另外,我们还需要进行疲劳寿命分析。
由于高速列车的长时间运行和重复加载,拖车转向架架构架会受到一定的疲劳破坏。
为了确保其寿命满足设计要求,我们需要对其进行疲劳分析。
通过确定架构架的应力水平、材料的疲劳强度和加载频率等参数,我们可以进行寿命计算和使用寿命预测。
该分析对于列车的长期运行和维护具有重要的指导意义。
最后,根据分析结果,我们可以对拖车转向架构架进行优化设计。
通过改变材料、结构以及加强连接等手段,以提高其强度和耐久性。
优化设计的目标是在满足强度要求的同时实现结构的轻量化和成本的降低。
通过不断的优化和改进,我们可以最大程度地保证CRH380B动车组的安全性和可靠性。
综上所述,CRH380B动车组拖车转向架构架强度分析对于高速列车的安全和可靠性至关重要。
2368-2005 动力转向架构架强度试验方法
主题:2368-2005 动力转向架构架强度试验方法内容:1. 介绍动力转向架构架的重要性动力转向架构架是现代机械设备中的重要部件之一,其作用是通过传递动力实现车辆转向控制。
动力转向架的结构强度对于车辆的性能和安全性有着重要的影响。
为了确保动力转向架的结构强度符合相关标准和要求,对其进行强度试验是至关重要的。
2. 2368-2005 动力转向架构架强度试验方法的基本要求2368-2005 是由国际标准化组织制定的有关动力转向架结构强度试验方法的标准。
该标准对动力转向架的强度试验方法进行了全面而系统的规定,主要包括试验设备、试验方法、试验过程以及试验结果的评定等内容。
根据该标准,动力转向架的强度试验需要考虑以下几个方面的要求:2.1 试验设备根据2368-2005 标准的规定,动力转向架的强度试验需要使用专门的试验设备,包括试验台、传感器、应变测量设备等。
这些设备需要具备相应的精度和稳定性,以保证试验结果的准确性和可靠性。
2.2 试验方法2368-2005 标准对动力转向架的强度试验方法进行了详细的规定。
其中包括试验负载、试验速度、试验持续时间等方面的要求。
在进行强度试验时,需要严格按照标准规定的试验方法进行操作,以确保试验结果的准确性和可比性。
2.3 试验过程在进行动力转向架的强度试验时,需要进行严格的试验过程控制。
这包括试验环境的控制、试验参数的记录和监测、试验过程中的负载和位移等方面的控制。
同时还需要对试验过程中出现的异常情况进行及时的处理和记录。
2.4 试验结果的评定根据2368-2005 标准的要求,动力转向架的强度试验结果需要进行科学、客观和全面的评定。
这包括试验数据的分析、试验结果的判定以及试验结论的得出等方面。
还需要对试验过程中出现的异常情况进行及时的处理和记录。
3. 对2368-2005 动力转向架构架强度试验方法的应用与意义2368-2005 标准规定的动力转向架结构强度试验方法是国际上公认的严格标准,其应用具有广泛的意义。
Y25型转向架构架结构强度和疲劳分析
Y25型转向架构架结构强度和疲惫分析专业品质权威编制人:______________审核人:______________审批人:______________编制单位:____________编制时间:____________序言下载提示:该文档是本团队精心编制而成,期望大家下载或复制使用后,能够解决实际问题。
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地铁车辆转向架构架强度分析
一
转 向架 每 侧 的超 常 横 向 载 荷 ,单 位 是 牛 顿
( N);
+ 1 0 - [ 齿 轮 箱 重 缴 / 3 + 小 齿 轮+ 联 轴器 , 2 + 吊 杆 】
41 3 2 5 . 6 8 N
n —— 单 个转 向架轮 对数 量 ,取2 。 ( 3 )超 常扭 曲载荷
推 广 技 术
单 位是 牛顿 ( N) ;
中 国 科 技 信 息2 0 1 4 每 箱 。 5 期・ C H I N A S C I E N C E A N D T E C H N O L O G Y I N F O R M A T I O N M a r . 2 0 1 4 .
( 3 —1 7 )
当构架的抗扭刚度K , 远大于K. 时,上式可简化为:
一
q上 ( 华 ) × K 7 8 0 0 N
( 3 — 3 )
( 7 ) 单 元 制动安 装处 的载 荷 正 压 力 载 荷 等 于 最 大 闸 瓦 力 ,取 4 0 0 0 0 N
载荷 构絮上每侧的垂直力
工况
2
横向力 扭 曲 载荷 特殊载荷
电 机斑路 力矩 ( 1 十 ) , 齿 轮 篇吊 杆中 心线耀 攀轴中 心线 芷交 离 f 3 - 7 1
直l 1 98 93 9N
( 6 )附加单元制动安装处载荷 正向压力载荷与最大闸瓦力相等,载荷等于4 0 0 0 0 N ( 3 - 8 ) 切 向摩擦 力 等于 最 大 闸瓦 力乘 与干 摩擦 系数 等 于 2 4 0 0 0 N ( 3 - 9 ) 3 . 2模拟运营载荷计算 ( 1 )每侧转 向架 上的 垂 向力
= 村 一 ( , ” 一 ” 6 2 ) 一 9 9 9 2 0 . 8 N ( 3 —1 0 ) 、
CRH3转向架构架疲劳强度评价
CRH3转向架构架疲劳强度评价从第一条铁路建成并通车,铁路以其运载质量大、行驶速度快、运营安全节能等优势逐渐成为重要的交通运输方式之一。
进入20世纪后,公路、航空、管道等运输方式相继出现,交通运输进入了一个多元化的时代。
60年代后,公路和航空运输飞速发展,给铁路运输带来了较大的压力,铁路运输面临严峻的考验,因此提高列车的速度就成为铁路生存和适应社会发展的唯一出路。
早在上世纪初,德、日、法等国家就对高速列车的各个相关领域进行了深入的理论探索和试验分析,至80年代铁路高速技术取得了一系列的新突破、新成就,使铁路由传统的机车牵引集中配置进入到动力分散配置的动车时代。
从20世纪80年代开始,日本学者对高速列车轻量化承载结构疲劳强度和可靠性问题进行了广泛的理论、实验室试验和线路试验研究,提出承载结构疲劳设计的工程方法和延长其使用寿命的理论方法。
在工程上,对于设计阶段的车辆承载结构,主要依据JIS标准规定的载荷工况及载荷组合,利用Haigh形式的Goodman曲线对整体结构进行静强度和疲劳强度分析;对焊接结构细节根据日本钢结构协会疲劳设计指南给出的疲劳设计曲线(即S-N曲线)进一步考核。
同时进行概率设计或按疲劳损伤理论计算当量应力实施评估。
在欧洲,通过大量的车辆线路运行试验,国际铁路联盟(UIC)和欧洲标准(EN)试验中心专家委员会发布了大量车辆承载结构设计载荷、载荷工况组合和强度试验的研究报告,制定出了相关的设计和试验标准。
在车辆承载结构设计阶段,在上述相关标准的基础上,各国结合自身实际情况对承载结构进行强度考核。
我国在高速列车关键技术预研究阶段,由于结构强度设计和试验标准滞后于车辆技术发展,在承载结构设计阶段,主要根据服役环境和现有相关设计标准对设计产品进行静强度和疲劳强度分析。
高速列车的转向架构架是确保行车安全的重要部件,在运营过程中转向架构架在连续随机应力的长期作用下,构架上应变及应力过高的部位会逐渐形成损伤并积累,当积累达到一定程度时就会出现疲劳破坏,可能导致行车安全事故的发生。
200km_h城际动车组动力转向架构架强度试验及有限元分析_唐永明
箱吊杆座使用 1 个作动器模拟齿轮箱吊杆拉压载荷 。 构架底部的扭杆安装座处有 2 个作动器施加侧滚载 荷 。构架 1 位端梁轮盘制动安装座处用 1 个垂向作动 器模拟制动载荷 。
shell) 混合单元模型 ,构架板材部分采用壳单元划分 , 各种铸造的安装座采用实体单元划分 (图 4) 。
由于板材厚度的限制 ,实体模型有限元网格划分 必须采用极小的单元尺寸 ,一般为板厚的 1/ 3 到 1/ 2 , 最后得到 1 024 696 个单元 、1 883 826个节点 ,总自由 度数超过 1 000 万 ,求解规模大 。
度试验由以下几类组成 :超常工况 (直道 、S 形曲线通 过工况下的超常载荷) 、特殊超常工况 (电机短路 、紧急 制动 、空车脱轨等工况下的特殊载荷) 及模拟运营工况 (启动 、常用制动 、直道运行及 S 形曲线通过等工况下 的正常运用载荷) 。
本文选定 S 形曲线通过模拟运营载荷工况的试验 结果与有限元计算结果进行对比分析 ,载荷类型及大 小见表 1 。
等效应力计算公式为 :
σe =
1 2
[ (σ1
- σ2 ) 2
+
(σ2
- σ3 ) 2
+
(σ3
- σ1 ) 2
]
(1)
对于三向应变花 ,σ3 = 0 ,则式 (1) 变为 :
σe =
1 2
[ (σ1
- σ2 ) 2
+σ21
+σ22 ]
(2)
测点 J 220 、J 221 、J 426 、R419 、R513 和 R540 在加
2 构架有限元计算
2. 1 有限元模型 有限元建模采用 2 种方案 :一种是全实体 ( solid)
动车转向架构架强度分析
关键词 : 强度 ; 构架 ;R- ; 限元 CI 有 I 3 中图分类 号: H 2 T 1 文献标识码 : A 文章编号 :0 7 4 1 ( 02 0 - 0 1 0 10 - 4 4 2 1 ) 1 0 0 - 3
.1e sr ng h a o a nay i n oc m o i e bo i r me Itv ge f a
Sn i g h i Wa gH n , h n u -i ogXa - u, n o g S agY e j n n
2 有 限元模型
CH R 3动 车 转 向架 构 架 采 用 焊 接 结 构 , 料 为 材
( colfm ca i l n etcl ni e n , azo a t gui rt, azo 7 07 , hn ) Sho o eh n a ade c i gn r g Lnhu ̄ o n n e i L nhu 30 0 C i c l ra e ei o v sy a
Abt c: aigC H oi f m f oo oi srsac bet,i iga tetecaat ii adm ca i lpr sr t T kn R 3bg a eo cm t ea eer ojc a n th hrc r t n ehnc e- a er l v h m h e sc a
fr ne f o e rm fsl oe o R 3bge r s bi e A cri es nadT / 6 — 0 5Mo o ma eo g a e, i m dl f H o a iet lhd. co n tt adr B T2 8 20 — bi f l od C i f mes a s d goh t 3 t epw r g a esutr rnt t t,h a odt ni df e adt t n ho esl oe i aaye i o e i f t c es eg s tel dcn io end,n eseg t oi m ls nlzd v o b er m r u t hes o i s i h rt f h d d
德黑兰地铁转向架构架结构强度浅析
一系 北方公司正式签署 了 4 5 5 辆地铁 整车合 同。根据合 箱形结构。根据结构需要焊接 了空气弹簧座板 、 簧座等 。空气弹簧座板面下降了 2 5 m m, 使转向架具 同要求 , 研 发了该转向架 , 并完成 了转 向架零部件 的 纵 向梁 、 牵 结 构设 计 、 优 化及 施 工设 计 。该 转 向架 采用 模块 化 设 有 更 强 的适 应 性 。横梁 主要 由无缝 钢 管 、 动车构架上的电机 、 齿轮箱 计理念 , 是一种新型转 向架 , 也是最早开始研制并 出 引拉杆座等零部件组成 , 口伊朗德黑兰的轴盘制动转 向架 。 德 黑 兰地 铁转 向架 的最 大运 营速 度 8 0 k m / h 。转 向架 主 要 组 成部 分 有 构架 、轮 对 轴 箱装 置 、悬 挂 装 吊座都采用 了新型结构。 新 型 结 构增 加 了焊 接 型构 架 端 梁 ,提 高 了构 架
摘
要: 简 述 了德 黑 兰地 铁 转 向 架结 构 , 及 构 架局 部 结 构 上 存 在 的 不 足 之 处 , 对 构 架 结 构 改进 前 后 的 强 度 进 行 了对 比 分
析, 同时 还 介 绍 了德 黑 兰地 铁 转 向 架构 架 的静 强度 和 疲 劳 强 度 评 估 结 论 。 关键词 : 地 铁 转 向 架构 架 ; 结构强度 ; 结 构 改进
1 . 2 主 要技 术参 数 主要 技术 参数 见 表 1 .
表 1 主要技术参数
轨距 构造速度 1 4 3 5 T i l m 9 0 k m / h 最高运行速度 轴距 8 0 k m / h 2 2 0 0 n l n l
车轮直径
8 6 0 m m( 新轮 ) 7 9 0m m ( 全磨耗 ) 5 4 0 m i l l
SDB—80型转向架构架线路动强度试验及寿命评估
SDB—80型转向架构架线路动强度试验及寿命评估SDB-80型转向架主要用于B型地铁车辆。
为了考核该转向架的运用可靠性及构架的疲劳强度,对SDB-80型转向架进行动应力测试试验。
在北京八通线进行了两个往返的全程动应力测试,现将测试结果报告如下。
1 SDB-80型转向架构架动应力测试情况简介1.1测试条件动应力测试在八通线上进行,列车按照正常运行要求运行,包括每站的停靠。
最高运行速度为100公里/小时。
测试时按照满轴重填装砂袋。
因此,测试时两个往返均为满轴重状态。
1.2动应力测试布片方案SDB-80型转向架构架动应力测点分布见图1,共计93个测点。
其中动车转向架构架上共有66个测点,拖车转向架构架上共有27个测点。
动车转向架构架上的测点主要分布在电机吊座、齿轮箱吊座、制动器安装座、横侧梁连接部、牵引拉杆座和小纵向梁等部位。
拖车转向架构架上的测点主要分布在制动器安装座、横侧梁连接部、牵引拉杆座和小纵向梁等部位。
1.3测试设备与数据采集处理动应力测试采用HP1401B和DDS32数据采集系统;采集方式为全程连续采集,因而能够保证动应力测试数据的完备性,这对于疲劳评估而言是必要的;采样频率为500Hz,转向架结构动应力的有效频宽一般为0—50Hz,上述采样频率足以保证采样数据的真实性;2转向架构架结构应力测试结果动应力测试结果●动车转向架构架齿轮箱吊座附近区域的最大动应力幅值出现在45测点,其值为46.39MPa;电机吊座附近区域最大动应力幅值出现在33测点,其值为36.78MPa;横侧梁连接部最大动应力幅值出现在44测点,其值为47.86MPa;牵引座附近区域最大动应力幅值出现在5测点,其值为37.86MPa;小纵向梁区域最大动应力幅值出现在13测点,其值为48.3MPa;一系弹簧座旁最大动应力幅值出现在43测点,其值为41.01MPa。
●拖车转向架构架横侧梁连接部最大动应力幅值出现在90测点,其值为27.22MPa;牵引座附近区域最大动应力幅值出现在74测点,其值为34.78MPa;小纵向梁区域最大动应力幅值出现在82测点,其值为45.2MPa;一系弹簧座旁最大动应力幅值出现在93测点,其值为25.87MPa。
快捷货车转向架构架强度考核标准研究
E N 1 3 7 4 9中超 常载 荷 包 括 由转 向架 运 行 产 生 的 载 荷 以及 由安装在 构 架 上 的零 部 件 产 生 的 载荷 , 其中 由转 向架 运 行导 致 的载 荷 除 了 UI C 5 1 0 — 3规 定 的之
转 向架 可 以使 用 其 他 形 式 的 载 荷 工 况 进 行 设 计 与 评 估, 且客 户或 供应 商若 认为 相应 的载荷 工况 更加 合适 ,
可 在技术 规 范 中另行 规定 。
心盘 与 旁 承联 合 承 载 的某 型 快 捷 货 车 二 轴 转 向架 为
例, 对 比介绍 UI C 5 1 O 3和 E N 1 3 7 4 9在 构架 强 度 校 核方 面 的异 同点 。
转 向架 焊接构 架 的工 业标 准也 是 主要针 对机 车 ( 动车 )
造 均有相 应 的描述 , 其 附 录 中主要 叙 述 了试 验 载 荷 的 分类 及计 算方 法 、 静 强度 试 验 内容 、 疲 劳 试 验 内容 等 。
该标 准根 据用 途 和特 点将 转 向架 划 分 为 7种 类 型 , 其 中B — V和 B 一 Ⅵ型 转 向架适用 于货 车 。 UI C 5 1 0 —3与 E N 1 3 7 4 9 均 将强度 试 验分 为超 常 载荷 静强 度试 验 、 运营 载荷静 强 度试验 、 疲 劳试验 三 部 分 。UI C 5 1 O 一 3附 录 中指 出安 装 在 构 架 上 的 零 部 件
( 中车 青 岛四 方 车 辆 研 究所 有 限公 司 , 山东 青岛 2 6 6 0 3 1 )
美标转向架构架强度试验方法研究
载荷 垂向
横向 轨道扭曲
纵向 超常载荷
制动座
电机座
静
齿轮箱座
强度
试验
垂向
横向 轨道扭曲
纵向 运营载荷
制动座
电机座
齿轮箱座
垂向
横向 轨道扭曲 疲劳 强度 载荷范围 纵向 试验
制动座
表2试验载荷差异 第1类 超常载荷按车辆最大载荷+ AW+状态)一半的1. 4倍, 如果运营条件特别恶劣可以增加到2倍 2 + 10 + AW+/12) BN横向载荷大约是垂向载荷的30%
〜40%,载荷作用于构架空簧和横向止挡座上 轨道扭曲量为轴距的10%。 最大载荷是转向架纵向冲击力,大小为动力转向架质量 S3!或拖车转向架X5g"载荷作用于牵引拉杆座上
垂向、水平载荷为紧急制动时制动单元最大载荷13倍 +制动单元的垂向、横向和纵向惯性载荷,其大小的确 定依据一系悬挂正上方分别为20!、lOg、!,构架中心 时线性减小一半的原则
架强度试验的方式和评估方法进行了规范,我们可以把 这些标准或规范称为第2类标准。下面介绍一下这两 大类构架试验标准主要内容的差异。 2.1试验载荷差异分析
为了更好的对两类标准的载荷规定进行对比 ,现将 试验载荷按照静强度超常试验载荷、静强度运营载荷和 疲劳强度试验载荷分别列于表2中。
试验类别 载荷类别
轴重/t 转向架质量/t 设计速度/(Bm • h !) 通过最小曲线半径/m
Hale Waihona Puke 数值 1 435 2 590 "23
10 180 75
构架采用箱型钢板焊接的单横梁“H”形结构,侧梁 和横梁均由钢板焊接而成,钢板材质为S355J2W。侧梁 上焊接有轴箱定位转臂座、踏面制动座、轮盘制动座和 抗蛇行减振器座,同时提供二系悬挂支撑。横梁上焊有 电机座和齿轮箱吊座,横梁中部与中心销套和压板配 合,用于构架与摇枕的横向力、纵向力、起吊力的传递, 构架结构如图1。
基于bs 7608标准及利用结构对称性对转向架构架疲劳试验的强度评估
蜃 制 範 衩 bvH
幌 也 词
数N 为名义应力范围!在S—N曲线中对应的循 环次数;&为S — N曲线的斜率。 3结构对称性的利用
对称载荷是指结构绕对称轴对折后,左右两部分的 载荷作用点相重合,方向相同,荷载数值相同。根据弹 性力学对称性原理,受载后结构的变形必然也是对称 的,同时结合变形协调原理,可以得出在对称面的位移 边界条件为UY=0、ROTX=0、ROTZ = 0(假设对称轴 为Y轴),如图3所示。
耐疲劳循环数耐■数坐标
在有限元分析过程中,有限元的计算时间和节点数 有很大的关系,因此在保证计算精度的条件下,不宜采 用过多的节点,用来节约时间资源。当结构具有对称性 时,可以利用此特点来减少计算的节点数囚。结构的对 称性是指结构的几何形状和支撑关于某轴对称,同时截 面和材料性质也关于此轴对称。具有对称性的结构依 据载荷情况的不同,可分为轴对称问题,对称问题,逆对 称问题和周期对称问题。 3. 1对称载荷及反对称载荷
0
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浅析转向架构架静强度试验
浅析转向架构架静强度试验摘要:焊接构架作为转向架中最为重要组成部分,承担着支撑所有部件的关键作用,其结构强度直接关系到车辆的安全性与稳定性。
通过试验考量构架的性能,能够提前判定构架在使用过程中可能出现的各类情况。
本文对构架结构强度进行讨论,分别从扭转刚度、超常载荷试验和模拟运营载荷试验评价构架静强度状态。
关键词:转向架构架;结构强度;载荷工况1 引言焊接构架是轨道车辆转向架中最为关键的零部件,结构强度直接影响到车辆运行的安全性与稳定性。
日本新干线车辆转向架发生裂纹事件就是出现在转向架构架上,这也就表明了构架强度试验验证的重要性。
通过对转向架构架进行结构强度的试验验证,能够提前判定构架可能出现的运营情况,做出预判。
本文分别从扭转刚度、超常载荷试验和模拟运营载荷试验评价构架静强度状态2 构架组成根据运行环境的差异、速度等级的不同,构架结构形式存在些许差异,但经过多年的验证,H型焊接构架是目前各车型的主流。
常见的构架通常都是由鱼腹型侧梁和无缝钢管焊接而成。
以某车型为例,侧梁采用SMA490BW钢板焊接,其余钢板采用Q345C,钢管使用SMA490BW(G)无缝钢管,各材料机械性能如表1所示。
表1 主要材料机械性能单位 MPa3 构架结构强度构架静强度的试验参照UIC 615标准进行,分成超常载荷工况和运营载荷工况两个部分。
3.1超常载荷工况超常载荷下的许用应力是材料的屈服应力,工况包括垂向载荷、横向止挡载荷、扭转位移、纵向载荷、制动载荷、齿轮箱载荷等组合工况。
施加在试件上的载荷分三个步骤加载:第一步施加1/3的载荷,第二步施加2/3的载荷,然后是满载。
3.2 构架运营载荷工况载荷组合模拟不同的运行情况。
针对每一个应变片,最大和最小应力都必须被测量。
工况包括垂向载荷、横向止挡载荷、扭转载荷、制动载荷、齿轮箱载荷、垂向减振器座载荷、横向减振器等组合工况。
4 构架扭转刚度测试车辆在运行过程中会遇到各类轨道情况,当转向架过扭曲轨道时,如过道岔时,转向架构架会根据轨道线路发生扭转。
转向架构架的强度评价
转向架构架的强度评价
转向架构是一种重要的汽车结构件,对于安全行驶有着重要的作用,因此要求其强度必须达到设计要求。
但是由于各种原因,转向架构在实际使用中可能会出现质量问题,为了保证转向架构的安全性和可靠性,必须对其进行强度评价。
一般来说,转向架构的强度评价包括三个方面:材料、结构和加工工艺。
首先,要检查转向架构的材料,确保所选用的材料具有良好的耐久性和结构强度,以满足转向架构的要求。
其次,要考虑转向架构的结构,结构特征及其相互之间的关系,如连接件、结构支承、弯曲部等,确保其强度达到设计要求。
最后,要考虑转向架构的加工工艺,确保加工过程中不会损伤转向架构,以保证转向架构的安全性和可靠性。
此外,在转向架构的强度评价中,还要综合考虑转向架构的实际工况,即考虑转向架构的使用环境、使用条件和使用寿命等。
转向架构的使用环境可以分为常温和高温两种,常温情况下转向架构的强度要求较低,高温下要求较高,因此在制定强度评价标准时,需要考虑转向架构的使用环境。
转向架构的使用条件还包括转向架构的载荷大小、转向架构的刚度等,转向架构的使用寿命也是需要考
虑的因素,一般来说,转向架构的使用寿命越长,其强度要求越高。
总之,转向架构的强度评价是一项复杂的工作,既考虑转向架构的材料、结构和加工工艺,又考虑转向架构的实际工况,最终确保转向架构的强度符合设计要求,以保证转向架构的安全性和可靠性。
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车和动 车转 向架 。 E 3 4 N 1 7 9是关 于转 向架构 架 强 度 设 计 、 计算 、 试 验 和生产 制造 的标准 , 在其 附录 规 定 的试 验 内容来 进 行 分析
叙述 了疲 劳试验 方法 。该标准 根据 用途 和特点 将转 向 架划 分为 7种类 型 , 中类 型 B I B I转 向架 的 其 — 和 — I 试验 方法适 用于客 车 、 动车和 拖车 , 文 的对 比也 是基 本 于这 2类转 向架 。 JS E4 0 、I 2 8适 用于机 车 、 车 、 车的 I 2 7 JSE 4 0 客 货 转 向架 构架 和摇枕 。JSE 4 0 I 2 7叙述 了转 向架 构架 的 设 计方 法 ;I 2 8叙 述 了转 向架 构架 的强 度 试 验 JSE 4 0 方 法 , 用试 验载荷 和试验 评定 标准取 自 JSE 4 0 。 所 I 2 7 为了对 比标准 规定 的载 荷值 的大 小 , 文对 装 用 本 在 2 T 型 车上 的某 型 转 向架 构 架 ( 5 以下 称 2 T 转 向 5
综 述 ・述 评
文 章 编号 : 0 27 0 ( 0 1 0 — 0 2 0 1 0 —6 2 2 1 ) 90 1 —6
铁道车辆 第4 卷第9 01 月 9 期21 年9
转向架构架强度试验 蒜准对 比
刘 德 刚 , 宏 友 刘 ,李 庆升
(. 车 青 岛 四 方机 车 车辆 股 份 有 限公 司 国 家工 程 实验 室 , 东 青 岛 2 6 1 ; 1南 山 6 1 1 2 青 岛四 方 车 辆研 究所 有 限公 司 技 术 研 究部 , 东 青 岛 2 63 ) . 山 6 0 1
关 键词 : 架 ; 强度 试 验 ; 劳 试验 ; C 5 5; C 6 5 E 1 7 9 对 比 构 静 疲 UI 1 UI 1 ; N 3 4 ;
中 图 分 类号 : 7 . 3 . U2 0 3 1 8
文 献 标 识 码 : B
转 向架构架是 车辆 系统 上一个 至关 重要 的承载 部 件 , 劳破 坏是其 主要 的失效 形式 , 疲 抗疲 劳强度 设计是 转 向架 的设 计重 点 。针对 构 架 的静强 度 和 疲 劳强 度 ,
剧烈 , 其疲 劳可靠性 是 摆 在每 位 从 事铁 道 车 辆 疲 劳强 度研究人 员 面前 的一个重 要课题 。作 为其疲 劳强 度研
究 的一个 重要方 面 , 文将 对 国外 高速 铁 路 发达 国家 本 的试验标 准进行 对 比研究 。这些 标准包 括 : UI 1 —4 19 《 C 5 5 — 9 3 铁路客 车一 拖车转 向架一 传动 齿轮转 向架构架结构强度试验 》 以下 称 UI 1 4 ; ( C5 5 ) UI 1— 4 20 《 力 单 元 C 65 — O 3 动 转 向 架 和 走 行 装
jS E 4 0 - 2 0 《 路 车 辆一 转 向架一 载 荷 试 I 2 8 0 4 铁
验 方 法 》 以下 称 JSE 4 0 ) ( I 2 8 。
UI E C、 N等 欧洲 标 准规 定 的 试验 项 目比较 细致 ; 而 日本 JS标 准 对 转 向架 焊 接 工 艺 做 了 比较 多 的规 I 定, 而且对 构架疲 劳 强度 与 测试 应 力 的关 系进 行 了较 多 研究 , 使用 静强度 试验结 果来 评定 构架疲 劳强度 , 仅
摘 要 : 试 验 内容 、 从 试验 载荷 、 验 工 况 组合 和试 验 结 果 评 定 等 方 面 对 比 了 UI E 和 JS关 于 转 向 架 构 架 强 度 试 C、 N I 试 验 的 标 准 , 针 对 我 国进 行 转 向 架 构 架 强度 试验 给 出 了一 些建 议 。 并
强 度试验 。
E 3 4 - 2 O ( 路应 用一 转 向架 结构 要求 的 N 179 05 铁 ( 规 定方法 》 以下 称 E 3 4 ) ( N 1 79 ; JS E 4 0 - 2 0 《 路 车 辆一 转 向架一 转 向 架 I 2 7 0 4 铁
构 架 设 计 通 则 》 以下 称 JSE 4 0 ) ( I 2 7 ;
验 、 营局 部载 荷静 强度试 验 、 劳试验 。 运 疲 E 34 N 1 7 9将强 度试验 分为 3部分 : 超常 载荷静 强 度试 验 、 营载荷 静强 度试验 、 劳试验 。 运 疲 JSE 4 0 、I 2 8只有相 当 于运 营载 荷 的静 I 2 7JSE 4 0
国外 高速铁 路发达 国家有 设 计 规 范 和试 验 规 范 , 以 用
指导构 架 的设计 和生 产 , 障其 强 度 特别 是 疲 劳 强度 保 的可靠性 。 我 国铁路 经过 6次大 规 模 提 速 , 车辆 运 行 速度 有 了大规模 的提高 , 向架 构架 承受 的 动态 载 荷 越来 越 转
不 再进行 疲劳试 验 。
UI 1 —4 UI 1 —4均 是单 一叙述 转 向架 构 C5 5 、 C 65 架静强度 和疲 劳 强 度 试 验 的标 准 , 中 , C 5 5 4 其 UI 1~
针 对 无 动 力 转 向 架 。 UI 1 — 4针 对 有 动 力 的 机 而 C 65
置一 转 向架 构 架 的结 构 强 度 试验 》以下 称 U C 65 4 ; ( I 1 )
架) 为例 , 照不 同试 验标准 计算 了构架 受到 的载荷 。 按
1 试 验 内容对 比
UI 1 — 4 UI 1— 4中规定强度 试验 分为 4 C55 、 C6 5
部 分 : 常载 荷 静 强 度 试 验 、 营 主要 载 荷 静 强度 试 超 运