制定我国铁路货车车钩疲劳试验标准的探讨

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重载铁路货车焊接构件抗疲劳性能分析

重载铁路货车焊接构件抗疲劳性能分析

重载铁路货车焊接构件抗疲劳性能分析摘要:某项目为满足重载铁路货车提速列车编组200辆、牵引吨位3万t重载列车的使用需要,重点研究重载铁路货车焊接构件的抗疲劳性能。

关键词:重载铁路货车;焊接;抗疲劳列车主要参数如表1所示。

表1 列车主要技术参数1 重载铁路货车车体承受的载荷重载铁路货车在行驶过程中,车体所承受的是一个连续的、随机的力,导致车体焊接部位的应力状态十分复杂。

考虑到车体承受着复杂的作用载荷,在设计重载铁路货车车体结构强度时,需要考虑以下几个作用载荷。

1.1 垂向静载荷重载铁路货车车体的自重和载重是作用在车体上的垂向静载荷,通常车体的自重由车体钢结构和固结在车体上的其他部件重量所组成。

车辆载荷(除特种货车)取标记载重作为车辆载重,敞车考虑雨、雪增载作用,取标记载重的1.15倍作为车辆载重。

1.2 垂向动载荷由车体本身状态不良(例如车轮滚动圆偏向等)、轨道不平顺、铁路钢轨接缝等因素引发轮轨间冲击和车辆簧上振动而产生的载荷称为垂向动载荷。

1.3 侧向力侧向力是作用在车体上的风力和离心力。

在重载铁路货车运行过程中,车体受到风力的作用,当车辆运行在曲线区段时,假设风从车体的侧面吹来,且垂直于车体的侧壁,那么此时车体所受到的侧向力为风力与离心力之和。

1.4 扭转载荷重载铁路货车在运行过程中,呈曲线、蛇形运动或进出道岔等均可能使车体发生扭转。

车体的重心距离心盘面有一定高度,所以当车体的第一个转向架进入缓和曲线时,后面的转向架仍然处于平直道;或者当车体的第一个转向架驶出曲线时,后面的转向架仍然处于缓和曲线,这些状态都可能使重载铁路货车车体产生扭转。

1.5 纵向力当重载铁路货车的运动状态发生变化时,车体牵引缓冲装置会因相邻两个车体间存在的速度差而产生纵向拉伸或纵向压缩的作用力。

这个作用力通过车体底架的板座将力传递到车体上,会引发车体变形。

2 重载铁路货车车体疲劳性能评价标准2.1 AAR疲劳评价标准AAR标准采用Miner线性累积损伤理论进行疲劳计算,当零件承受的应力超过疲劳极限的交变应力时,应力每循环作用一次,都会对材料产生一定量的损伤。

某重载铁路货车疲劳强度分析

某重载铁路货车疲劳强度分析

某重载铁路货车疲劳强度分析摘要:随着铁路货车运行速度和轴重的提高,其产品在设计过程中所要满足的疲劳强度条件也变得愈发严苛。

本文围绕重载铁路货车焊接结构的疲劳评估问题,采用AAR标准结合名义应力法对焊缝寿命进行预测,可以为我国重载铁路货车车体性能及其焊接结构疲劳评估提供有价值的参考。

关键词: 重载铁路货车; AAR标准; 焊缝疲劳寿命评估Finite element analysis of fatigue of a heavy haul railway freight carAbstract: With the improvement of the running speed and axle loadof railway freight cars, the fatigue strength conditions to be met in the design process of their products have become more and more stringent. Focusing on the fatigue evaluation of welded structure of heavy haul railway freight car, this paper uses AAR standard combined with nominal stress method to predict the weld life, which can provide a valuable reference for the fatigue evaluation of body performanceand welded structure of heavy haul railway freight car in China.Key words:Heavy haul railway freight car; AAR standard; Weld fatigue life assessment0引言疲劳是指材料结构在应力和应变的反复作用下性能逐步劣化,也是铁路货车主要的破坏形式之一[1]。

铁路货车钩尾框疲劳性能研究

铁路货车钩尾框疲劳性能研究

t u o p r tv e t fNo 1 (o n r ) No 1 B(o n r ) No 1 (o n r ), . 7 b — i e c m a a iet sso . 3 fu d y , . 3 f u d y , . 6 f u d y No 1 ( e g f r— n fu d y , . 7 f u d y , . 3 f r i g , . 6 fr ig a d No 7 f r — o eme d,o n r ) No 1 ( o n r ) No 1 B(o gn ) No 1 ( o g n ) n .1 ( o g
Re e r h o h a i u a a iiy o a lo d wa o o p e o e s a c n t e f tg e c p b lt f r ir a g n c u l r y k s
JA a - e g , I W n p n TANG i- o g , I Ho g y u Jn s n 。 L U n - o 。
1 钩 尾 框 有 限元 静 强 度计 算
由于钩尾 框具 有对 称结 构 , 因此可 以取 14模型进 行 分析 , 维 模 型见 图 1 图 2在 划 分有 限元 网格 / 三 、 , 时 , 用二 阶 四面体 单元 进行 划分 , 分完 成后 1 型铸 造 钩尾框 有 限元模 型见 图 3 采 划 7 .
贾万鹏 汤劲松 刘 宏友 。 , ,
(. 岛 理 工 大 学 机 械 工 程 学 院 , 岛 2 6 3 ;. 岛 四 方 车 辆研 究 所有 限公 司 研 究 试 验 部 , 岛 2 6 3 ) 1青 青 6032青 青 6 0 1

要: 为研究 铁路货车钩尾框的疲劳性能 , 对铁路货车 1 3型 、3 1 B型、 6型、 7型( 1 1 改进前 ) 1 型铸造 钩尾 、7

用小试样验证货车车钩载荷谱及评估13号车钩疲劳寿命

用小试样验证货车车钩载荷谱及评估13号车钩疲劳寿命

10139
16#
130
2 块加拉谱 4 级 1 668 772
22109
18#
130
2 块加拉谱 5 级 1 675 772
22118
表 3 试样简化 7 级拉伸试验谱 (谱时间 10 a)
平均值
1 750 522
21171
序 号 最大值 格
1
415
2
7153
3
9175
4
1717
5
9175
6
7153
试验研究
铁道车辆 第 38 卷第 4 期 2000 年 4 月
文章编号: 100227602 (2000) 0420008204
用小试样验证货车车钩载荷谱及 评估 13 号车钩疲劳寿命
薛向东, 张振淼, 逄增祯
(上海铁道大学, 上海 200331)
摘 要: 用小试样模拟钩舌局部区域应力状态, 分别按货车车钩拉、压程序载荷谱和该谱的简化谱进行疲劳试验, 所 得的疲劳寿命值与现场车钩运用调查统计值均相符合; 同时, 对 AA R 所推荐的恒幅载荷也进行了试样的疲劳试验。
关键词: 货车车钩; 载荷谱; 疲劳寿命; 等效损伤 中图分类号: U 270. 34 文献标识码: A
车钩是货物列车中最重要的承载件之一, 它直接 关系着列车的运行安全和可靠性。因此, 国内外铁路运 输部门对车钩的强度都有一定的要求。 美国和前苏联 在有关的规范中均提出车钩的载荷谱, 还对车钩的疲 劳试验和寿命提出要求和作出规定。 例如, AA R 曾对 车钩缓冲装置部件 (钩体、钩舌和钩尾框) 用恒幅载荷 (±900 kN ) 进行疲劳试验[1]。在我国, 为了适应铁路重 载、高速的要求, 80 年代曾立题对货车车钩的疲劳寿 命开展研究, 编制了货车车钩疲劳载荷谱[2], 进行了 13 号 车 钩 运 用 调 查 统 计 分 析 和 可 靠 性 评 估[3] 及 ZG230—450 铸钢材料疲劳断裂特性测试[4]等, 为车钩 疲劳寿命研究打下了基础。 但由于当时经费和试验设 备的限制, 未能进行实物车钩的疲劳试验验证, 因此, 所编制的载荷谱能否反映我国货物列车车钩运用的真 实工况, 与调查统计的 13 号车钩疲劳寿命值是否相符 等, 尚未得到验证。 为了解决这些问题, 笔者采用小试 样在高频疲劳试验机上进行模拟试验, 得出了许多有 用的结论。

重载货车钩舌的疲劳特性研究的开题报告

重载货车钩舌的疲劳特性研究的开题报告

重载货车钩舌的疲劳特性研究的开题报告题目:重载货车钩舌的疲劳特性研究一、研究背景随着道路交通运输事业的发展,重载货车的使用越来越广泛。

重载货车钩舌作为货车和牵引车之间的联系部件,其质量和性能对车辆的安全和使用寿命有着至关重要的影响。

在长期的使用和频繁的负载循环下,钩舌容易出现疲劳裂纹和断裂等故障,导致车辆行驶中出现严重的安全问题。

因此,对重载货车钩舌的疲劳特性进行深入研究,有助于提高其安全性和可靠性,为车辆的长期使用提供保障。

二、研究目的本文旨在研究重载货车钩舌的疲劳特性,包括其疲劳寿命、疲劳裂纹扩展规律等方面,为重载货车钩舌的设计和使用提供科学的依据和参考。

具体研究目标如下:1. 分析钩舌疲劳失效的机理和影响因素,探究疲劳寿命与材料、工艺等因素之间的关系。

2. 使用试验方法和数值模拟方法,对钩舌的疲劳特性进行实验研究和理论分析,获取其疲劳裂纹扩展规律和寿命预测模型。

3. 对比分析不同工艺过程和材料的影响,提出改进材料和工艺的建议,并设计优化的钩舌结构。

三、研究内容1. 钩舌疲劳失效机理分析(1) 钩舌疲劳失效的原因和机理(2) 钩舌疲劳失效的影响因素(3) 疲劳裂纹扩展的规律和影响因素2. 实验研究和数据处理(1) 钩舌的疲劳试验和数据采集(2) 数据处理和分析方法(3) 寿命预测模型的建立和优化3. 数值模拟方法研究(1) 钩舌的有限元模型的建立和验证(2) 疲劳裂纹扩展的数值模拟方法和技术(3) 数值分析结果与试验结果的比较和分析四、研究意义本研究可为重载货车钩舌的设计、工艺优化、材料选择和使用提供重要参考依据,具有指导意义和实用价值。

同时也为轻量化设计提供一定的理论依据,有助于提高重载货车的经济效益和安全性。

五、研究方法本研究采用实验和数值模拟相结合的方法进行分析,通过对钩舌的疲劳特性进行试验和数值模拟分析,实现对其疲劳寿命、疲劳裂纹扩展规律等方面的研究。

实验部分将选取不同材料和工艺的钩舌进行疲劳试验,对试验数据进行处理和分析。

重载货车车钩疲劳试验载荷谱的编制方法

重载货车车钩疲劳试验载荷谱的编制方法

反映了载荷变化的局部细节 ,其由始终伴随在趋势 载荷 中的小 幅值循 环 载荷组 成 ,并且 趋势 载荷 恰恰
是 造成 车钩 疲劳损 伤 的 主要原 因 。因此 ,可通 过载 荷 的分解 解 决车 钩试 验载荷 谱 编制 中存在 的问题 。 本 文针 对不 同运行 工况 下 的车钩 载荷一 时 间历
车钩载荷 的特征分析
采 用高 精度测 力 车钩 和无 人值守 同步连续 测试 系统 ,对我 国某 运煤 专线 万 吨重载货 车完 整运 行过
要 是 通过 设 置载荷 门槛 值 的方 式舍 弃认 为不会 造 成 疲劳 损伤 的小 载荷 循 环 ,如舍 弃 载 荷 幅值 的 5 ~
收稿 日 期 :2 0 1 6 — 0 7 — 3 0 ;修订 日期 :2 o 1 6 — 0 9 — 2 6
基金项 目:中国铁 路总公 司科技研究 开发计划项 目 ( 2 0 1 5 J 0 0 7 - M) ;兰州交通 大学青年科学基金资助项 目 ( 2 0 1 4 0 2 0 ) 第 一作者 :薛 通讯作者 :李 海 ( 1 9 8 3 ) , 男 ,甘肃张掖人 , 讲师 ,博士研究生 。E - m a i l :x u e h a i 3 5 4 @1 6 3 ・ c o m 强 ( 1 9 6 3 一) , 男 ,山西文水人 ,教授 ,博士研究生导师 。E - m a i l :q l i 3 @b j t u . e d u - c n
中 图分 类 号 :U2 7 O . 1 2 ;U2 7 o . 3 4 文 献标 识 码 :A d o i :1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 0 0 1 — 4 6 3 2 . 2 0 1 7 . 0 2 . 1 6

车钩论文:重载货车车钩疲劳寿命预测方法的研究

车钩论文:重载货车车钩疲劳寿命预测方法的研究

车钩论文:重载货车车钩疲劳寿命预测方法的研究【中文摘要】由于中国经济的快速发展,对煤炭能源的需求日趋扩大,同时在中国铁路重载提速政策的引导下,重要的运煤专线大秦线于2006年开行了2万吨重载列车。

随着运载量的增加,列车运行的工况更加复杂,钩缓装置的使用环境愈加恶劣。

由检修结果发现,车钩、钩尾框在较短的使用时间内出现较多裂纹,疲劳破坏是钩缓系统零件主要的破坏形式。

因此,对运行于2万吨重载下列车的车钩、钩舌进行疲劳寿命预测具有重要的意义。

本文以17号车钩、钩尾框为研究对象,对车钩和钩舌进行了静强度校核。

根据大秦线车钩实测数据编制的载荷谱,采用局部应力应变方法对车钩零件的疲劳寿命进行的分析和预测,并与实际服役的零件寿命和台架实验结果进行对比。

首先根据二维CAD图纸,采用CATIA建立三维数模,采用ANSYS Workbench软件对车钩和钩舌进行静强度校核,结果表明,危险部位与实际破坏位置基本一致。

根据实测E级钢材料的拉伸试验,和弯曲疲劳实验得到的数据,以及大秦线载荷谱对车钩和钩尾框进行疲劳寿命计算。

【英文摘要】With the rapid development of China economy, the demand of coral energy is enlarged. Meanwhile, under the heavy-load raise-speed policy of China railway,the critical line Da-Qin was came into service for two ton. As the load is increasing,the train working condition is getting to becomplicated and the usage condition of coupler and draft system is worse. According to the examiner and repair result of coupler and yoke, cracks appears in short time,and fatigue break is the main damage form. So it is important to study the fatigue life of the coupler and yoke that working less than two ton load.The study object of this paper is 17-type coupler and yoke, and checks their static strength. Using the load spectrum draw from the actual data measured on the coupler of Da-Qin Line, the crack life of them computed by using local stress-strain method. Then compare the analysis result with the actual work coupler crack and the experiment result.Firstly, establish the 3D models refer to the 2D drawings using CATIA, and analyze the static strength of the coupler and the yoke using ANSYS Workbench software. The consequence suggests that critical sites endure bigger stress is in accordance with the real broken spot. Use the experiment data of grade E steel and the Da-Qin line load spectrum, the fatigue life of coupler and yoke is computed.【关键词】车钩疲劳寿命 FEA FE-SAFE【英文关键词】coupler fatigue life FEA FE-SAFE【目录】重载货车车钩疲劳寿命预测方法的研究摘要5-6ABSTRACT6第一章绪论9-20 1.1 选题背景9-10 1.2 国内外研究发展现状10-14 1.2.1 国内研究现状10-12 1.2.2 国外研究现状12-14 1.3 软件简介14-18 1.3.1 ANSYS Workbench 软件14-16 1.3.2 FE-SAFE 软件16-18 1.4 论文的主要工作18-20第二章车钩检修状况调查20-27 2.1 大秦铁路货车车钩的基本情况20 2.2 检修结果统计20-23 2.3 钩体裂纹产生位置以及原因分析23-26 2.3.1 尾销孔23-24 2.3.2 钩头内的牵引台24-25 2.3.3 钩头钩耳外缘25-26 2.4 本章小结26-27第三章车钩材料试验及数据处理27-40 3.1 E 级钢简介27 3.2 应力-寿命(S-N)关系27-30 3.3 E 级钢静力拉伸试验30-34 3.4 E 级钢应力-应变关系34-35 3.5 应变-寿命关系35-37 3.6 FE-SAFE 中的 Brown Miller 算法37-39 3.7 本章小结39-40第四章车钩静强度分析40-51 4.1 有限单元法基本概念40-43 4.1.1 有限元方法原理40 4.1.2 有限元方法一般程序40-41 4.1.3 有限元方法的特点41 4.1.4 有限元方法的发展趋势41-43 4.2 车钩三维实体模型的建立43-44 4.3 车钩静强度分析44-50 4.3.1 钩体静强度分析46-48 4.3.2 钩舌静强度分析48-50 4.4 本章小结50-51第五章车钩疲劳寿命估算51-67 5.1 疲劳的基本概念51-53 5.1.1 疲劳的基本含义51 5.1.2 疲劳寿命51-52 5.1.3 疲劳的分类52 5.1.4 疲劳破坏的三个阶段52-53 5.1.5 疲劳破坏的特征53 5.2 局部应力应变法估算钩体疲劳寿命53-62 5.2.1 疲劳寿命的影响因素54-57 5.2.2 载荷谱的确定57 5.2.3 疲劳强度降低系数选择57-58 5.2.4 疲劳损伤累计方法58-59 5.2.5 车钩疲劳仿真在fe-safe 中的实现59-62 5.3 车钩台架试验及结果分析62-66 5.3.1 钩体疲劳强度分析63-64 5.3.2 钩舌疲劳强度分析64-66 5.4 本章小结66-67第六章结论与展望67-69参考文献69-73致谢73-74攻读硕士学位期间已发表或录用的论文74【备注】索购全文在线加好友QQ:139938848同时提供论文写作一对一指导和论文发表委托服务。

铁路车辆轮轨结构疲劳分析研究

铁路车辆轮轨结构疲劳分析研究

铁路车辆轮轨结构疲劳分析研究1. 引言铁路交通作为一种重要的交通方式,在现代社会中发挥着不可替代的作用。

铁路车辆轮轨结构是铁路交通系统中重要的组成部分,其安全性和稳定性直接影响着列车的运行效果和乘客的出行安全。

因此,对铁路车辆轮轨结构进行疲劳分析研究具有重要意义。

2. 轮轨疲劳机制分析轮轨疲劳是由于车辆通过轨道时产生的载荷作用下,轮轨结构遭受重复应力而导致疲劳破坏的一种现象。

该疲劳机制主要包括弯曲疲劳、挤压疲劳和滚动疲劳。

弯曲疲劳是指车辆的重力和侧向力引起的弯矩作用下产生的疲劳破坏;挤压疲劳是由于轨道弹性变形引起的轮轨接触区表面产生的挤压应力引起的疲劳破坏;滚动疲劳是由于车辆轮轴和轨道之间的滚动接触引起的疲劳破坏。

3. 疲劳试验及数值模拟为了深入研究轮轨结构的疲劳特性,需要进行疲劳试验和数值模拟。

疲劳试验可以通过在实际环境中模拟车辆通过轨道的载荷作用,对轮轨结构进行加载,观察和记录其疲劳破坏的情况。

数值模拟则可以通过建立相应的数学模型和计算方法,模拟车辆通过轨道时的应力分布、受力情况和轮轨接触的变化,以预测轮轨结构的疲劳寿命。

4. 疲劳寿命评估方法疲劳寿命评估是研究轮轨结构疲劳分析的重要内容。

常用的评估方法包括基于滚动接触疲劳理论的Wöhler曲线方法和基于应力范围的Palmgren-Miner疲劳损伤累积法。

Wöhler曲线方法通过实验获得不同载荷下的疲劳寿命数据,根据统计学原理建立疲劳寿命曲线,以预测轮轨结构在不同工况下的疲劳寿命。

Palmgren-Miner疲劳损伤累积法则则通过计算每个应力循环对应的疲劳寿命损伤分数,累加所有应力循环的损伤分数,以评估轮轨结构的疲劳寿命。

5. 疲劳分析中的参数考虑在进行轮轨疲劳分析时,需要考虑一系列参数对疲劳寿命的影响。

其中包括车辆质量、速度、载荷分布情况、轨道几何形状、轨道材料等因素。

车辆质量和速度的大小直接影响轮轨结构受力情况和疲劳破坏的可能性;载荷分布情况主要包括垂向载荷和侧向载荷,不同的载荷分布对疲劳寿命的影响也不同;轨道几何形状和轨道材料的选择和使用直接影响轮轨接触的情况和疲劳寿命。

关于对铁路货车上作用车钩横动量测量方法的探讨

关于对铁路货车上作用车钩横动量测量方法的探讨

关于对铁路货车上作用车钩横动量测量方法的探讨摘要针对目前装用上作用车钩的铁路货车较多,按照现有测量方法对钩提杆左、右横动量进行测量时,超限问题突出,处置困难,影响生产的实际情况,基于抽取车辆现场调研统计的数据,对铁路货车上作用车钩横动量检测技术测量方法与现场标记笔划线测量方法的正确性进行了探讨,深入分析影响测量数据的真实原因,找出极限位置余量和折弯处R值等造成测量误差的因素,依据结论对测量方法存在的问题提出合理化建议,并对该部位测量样板提出改进意见。

关键词车钩;误差;方法;建议一.问题现状笔者所在单位在对铁路货车上作用车钩钩提杆左、右横动量进行测量时,发现超限的问题比较突出,且发现经处理后仍然超限的情况较多,对生产影响较大。

针对此问题,我们开展了调研分析,发现在按照铁路货车段修检测技术提供的检测方法测量时,上作用车钩钩提杆左、右横动量测量的数值与标记笔划线方法测量的数据误差较大。

1. 段修检测技术测量方法:车钩纵向中心线与车体纵向中心线重合,且上锁销孔纵向中心与钩提杆头部纵向中心重合时,分别测量钩提杆左、右两侧距离量L左、L右(如图1所示)。

图12. 标记笔划线测量方法:车钩纵向中心线与车体纵向中心线重合,且上锁销孔纵向中心与钩提杆头部纵向中心重合时,在左、右钩提杆座外侧用标记笔进行标记,然后将钩提杆向左推到极限,在左侧钩提杆座外侧用标记笔标记,测量左侧标记距离L左;同样将钩体杆向右推到极限,在右侧钩提杆座外侧用标记笔标记,测量右侧标记距离L右(如图2所示)。

图2我们随机抽取10辆C64K型敞车,按上述两种方法对一、二位钩提杆横动量分别进行了测量,得出结果如下:表1测量数值对比统计表从表1可以看出,两种方法测量的数值差距比较明显,且检测技术方法测量的数值与标准值(30-50mm)存在较大误差,钩提杆左侧横动量超限较多,而划线方法测量与标准值基本接近。

通过深入分析,我们发现采用检测技术方法测量时,无论左侧还是右侧,当钩提杆推到极限值时,其端部内侧并不能与钩提杆座实现零距离贴靠,而是存在一定余量。

铁路货车车体载荷谱测试及疲劳强度评价

铁路货车车体载荷谱测试及疲劳强度评价
疲劳强度评估结果
根据数据处理和分析结果,对铁路 货车车体的疲劳强度进行评估,给 出评估报告和建议措施。
04
铁路货车车体载荷谱测试 及疲劳强度评价结果
结果概述
成功获取了铁路货车车体的载荷 谱数据,包括运行过程中的动态
载荷和静态载荷。
通过测试和分析,确定了车体结 构疲劳强度的薄弱环节和易损部
位。
与国内外同类车型相比,该铁路 货车车体的载荷谱测试及疲劳强 度评价结果处于行业领先水平。
针对铁路货车车体载荷谱测试及疲劳强度评价的研究,有助于提高货车的可靠性 和安全性,降低事故风险。
研究内容与方法
研究内容
研究铁路货车车体的载荷谱测试,分析车体的疲劳强度,探讨载荷谱与疲劳强 度之间的关系。
研究方法
采用实验测试和数值模拟相结合的方法,对铁路货车车体进行载荷谱测试,利 用有限元分析软件对车体结构进行疲劳强度分析。
根据铁路货车车体的实际运行工况和载荷谱,制定相应的疲劳强度标准,包括最大应力、最小应力、 交变应力幅等指标。
评价过程与数据分析
载荷谱数据采集
通过铁路货车车体载荷谱测试 系统,采集车体在实际运行中 的载荷数据,包括垂向载荷、
横向载荷、纵向载荷等。
数据处理与分析
对采集的载荷数据进行处理和分析 ,提取出关键部位的应力谱,结合 疲劳强度标准进行评估。
结果分析与讨论
对获取的载荷谱数据 进行了细致的分析, 包括最大应力、应变 、疲劳寿命等参数, 并绘制了相应的曲线 图和表格。
根据分析结果,对车 体结构的疲劳强度进 行了评估,采用了多 种疲劳分析方法,如 雨流计数法、Miner 线性累积损伤准则等 。
通过与国内外同类车 型的比较,发现该铁 路货车车体在某些部 位的疲劳强度存在一 定差距,需要进行改 进和优化。

铁路机车司机驾驶疲劳评测方法与在线检测技术的

铁路机车司机驾驶疲劳评测方法与在线检测技术的

在线检测技术在铁路机车司机 驾驶疲劳评测方面具有广阔的 应用前景。
研究不足与展望
现有的研究缺乏对铁路机车司 机驾驶疲劳形成机制的深入探
讨。
针对铁路机车司机驾驶疲劳的 在线检测技术尚未成熟,需要
进一步研发和推广。
未来研究应加强对铁路机车司 机驾驶疲劳影响因素的全面分 析,以便为制定更加有效的防
控措施提供理论支持。
02
铁路机车司机驾驶疲劳研究现 状
疲劳评测方法研究现状
01
02
03
生理学指标
通过测量心率、血压、血 氧饱和度等生理参数评估 疲劳程度。
行为学指标
通过观察驾驶行为,如操 作失误、违规行为等评估 疲劳程度。
心理学指标
通过问卷调查、量表评估 等方式评估司机心理状态 ,进而判断其疲劳程度。
在线检测技术研究现状
VS
案例二
某列车采用在线检测技术对关键部件进行 实时监测,通过数据分析和预警机制,及 时发现并处理部件的异常状态,避免了潜 在的安全风险。
06
结论与展望
研究结论
驾驶疲劳对铁路机车司机的安 全驾驶和身心健康具有重大影 响。
现有的铁路机车司机驾驶疲劳 评测方法存在一定的局限性, 需要进一步改进和完善。
机器学习和深度学习算法
运用机器学习和深度学习算法对生理和行为数 据进行建模和分析,实现自动化和智能化的疲 劳评测。
在线检测技术
通过实时监测司机的生理和行为数据,及时发 现疲劳状态并采取相应措施,保障行车安全。
04
铁路机车司机驾驶在线检测技 术
基于传感器技术的在线检测
生理信号
通过在司机头部、颈部等部位安装传感器,监测司机的生理 信号,如脑电信号、肌电信号、心电信号等,评估司机的疲 劳程度。

重载货车车钩钩体的强度校核及抗疲劳设计

重载货车车钩钩体的强度校核及抗疲劳设计

重载货车车钩钩体的强度校核及抗疲劳设计李晨曦;商跃进;王红;薛海【摘要】随着大秦线2万吨重载列车的开行,17号车钩钩体使用环境更加恶劣,钩体裂纹故障增多,使用寿命随之降低.以17号车钩钩体为研究对象,建立钩体三维实体模型,应用Workbench软件进行仿真分析,完成静强度校核.采用Goodman-Smith疲劳极限图对钩体进行疲劳强度校核.根据AAR设计基准推荐的E级钢S-N 曲线,引入缺陷系数进行修正,从而得到钩体S-N曲线.根据大秦线实测的钩体8级应力谱,采用Miner线性累积损伤理论,估算钩体寿命里程和疲劳寿命.选取合适缺陷系数对钩体进行疲劳设计,确定牵引突缘和钩尾销孔处的设计应力.【期刊名称】《机械研究与应用》【年(卷),期】2018(031)002【总页数】5页(P57-60,68)【关键词】重载货车;强度校核;应力谱;缺陷系数;疲劳寿命【作者】李晨曦;商跃进;王红;薛海【作者单位】兰州交通大学机电工程学院,甘肃兰州 730070;兰州交通大学机电工程学院,甘肃兰州 730070;兰州交通大学机电工程学院,甘肃兰州 730070;兰州交通大学机电工程学院,甘肃兰州 730070【正文语种】中文【中图分类】U269.340 引言随着我国列车货运不断向重载和高速方向发展,大秦线已于2006年3月开行了2万吨重载货运列车。

列车年运量的大幅增加以及运行工况愈加复杂,导致钩体服役环境更加恶劣,钩体裂纹故障率随之增加,使用寿命远低于设计寿命。

调研发现,钩体裂纹故障多数是由疲劳损伤引起的,最终发生断裂[1]。

因此,在新的运营条件下对钩体进行强度校核、抗疲劳设计显得尤为必要。

目前,国内对钩体疲劳安全性方面的研究主要有两种方法:一种是根据线路实测数据编制的载荷谱,采用名义应力法、局部应力应变法等方法结合有限元分析软件对钩体疲劳寿命进行预估;另一种是利用现有的钩体疲劳试验台,进行钩体静强度试验和疲劳强度试验,在此基础上论证钩体的疲劳安全性[2-5]。

铁路车辆轮轴结构疲劳寿命评定方法研究

铁路车辆轮轴结构疲劳寿命评定方法研究

铁路车辆轮轴结构疲劳寿命评定方法研究铁路车辆轮轴是承载列车重量和传递动力的重要部件,其结构疲劳寿命评定方法对于车轴的使用寿命和安全有着重要的意义。

目前,国内外学者已经针对铁路车辆轮轴结构疲劳寿命评定方法进行了大量的研究,本文将从以下几个方面进行论述。

一、铁路车辆轮轴结构疲劳寿命评定方法的需求铁路车辆轮轴由于承载列车质量和传递牵引力等作用,经常处于高频疲劳循环负载状态。

如果轴结构的疲劳寿命评定不准确,会影响车轴使用寿命和安全性。

因此,疲劳寿命评定方法迫切需要得到完善和发展。

二、铁路车辆轮轴结构疲劳寿命评定方法的基本原理铁路车辆轮轴结构的疲劳寿命评定方法主要是以应力分析理论为基础,通过数学模型和计算方法求解出车轴的疲劳寿命。

其中,应力分析理论主要有静力学方法、有限元方法和试验法等多种不同的方法。

静力学方法是利用静力学平衡原理和弹性力学等基本原理,将实际载荷转化为静平衡载荷,计算出车轴受力状态下的应力。

因为静力学方法只考虑了载荷的作用,而未对车轮的轮径变化和车体的弯曲等因素进行考虑,因此结果存在一定的误差。

有限元法是运用数值分析方法,将车轮和轮轴结构离散为多个单元,然后模拟实际载荷作用下的应力场。

该方法可以逼近实际载荷状态,具有较高的精度和可靠性,但建立模型和计算过程较为复杂。

试验法是采用实验手段来直接获取车轮和车轴结构受力和变形的数据,然后按照某种标准确定车轴的疲劳寿命。

该方法具有直接、简便、客观的特点,但其试验数据的典型性和可信度存在一定的局限性。

三、铁路车辆轮轴结构疲劳寿命评定方法的研究进展随着科技的不断发展,铁路车辆轮轴疲劳寿命评定方法的研究也在不断地深入。

在静力学方法的基础上,有学者提出了改进方法来考虑车轮的变形和车体的曲率等因素。

同时,有限元方法也被广泛应用于车轴结构的疲劳寿命评定中,并引入了疲劳损伤累积理论,来优化对车轴结构的评估和预测。

另外,随着轨道交通领域不断发展和对高速列车的需求推动,越来越多的新材料被应用于车轴的制造。

铁路货车车钩国内外标准的发展及修订建议

铁路货车车钩国内外标准的发展及修订建议

此8 0年代 修 订 的 T 5 — 4在 一 些 主要 内容 上参 B4 6 8 照 采用 了美 国 A RM2 8 准 。而 19 年 的版 A 1— 0标 1 91 本 则进 一步 参 照采用 了 A R 1— 8 准 。19 A M 2 4标 1 97 年根 据铁道 部科 技 司 的采标 工作计 划要 求 ,决定 对 货 车车钩标 准进行 重新修 订 为 国家标 准 ,并等 效采 用 A R M 2 9 标 准 。 因此 ,修 订后 的车钩标 准 A 1— 2 1 为 :BT 14 5 19 ( 车 车钩 、 尾 框采 购 和验 G / 7 2— 9 8 货 钩
证 一 种 车钩与 另一 种车 钩相 连挂 。 9 纪 末在 美 国 1世 车辆 雇 主协会 的要 求下 , 为了达 ห้องสมุดไป่ตู้ 车钩 的统一标 准 ,
车钩制 造商们 达 成 了合 作研 制一 种供 北 美铁路 使用
的标 准 车钩 的协 议 。 由于 共 同努 力 的结 果 ,终 于 1 1 正式通 过 了 D型 车钩 。 是最早 的由各 制造 9 6年 这
改进 , 相 应 的 标 准 G / 7 2 — 98 货 车 车钩 、 而 BT 14 5 19 ( ( 钩尾框 采 购 和验 收技 术条 件》 多 年没有修 订 , 却 其技 术 内容 已不能 适应 用 户 的要 求 及 车钩 技 术 的发 展 。 为此 . 道部 决定 今年 对车 钩标 准进行 重新 修订 , 铁 并 要求积 极采 用 国际 和国外 先进标 准 。 国 A R 自上 美 A 个世 纪 2 0年代 即开 始 了车钩 的标 准 化工作 , 即使到 了最 近 ,仍 旧把 车钩 作 为铁路 部 门的一项 重 点课 题 来抓 ,并 不断 把有 关结构 设计 和材 料开 发研 究方 面

我国重载铁路货车车钩检修模式探讨

我国重载铁路货车车钩检修模式探讨

我国重载铁路货车车钩检修模式探讨发表时间:2020-09-16T13:43:25.447Z 来源:《中国西部科技》2020年9期作者:李国庆[导读] 随着我国重载铁路货车牵引重量、编组数量李国庆中国铁路呼和浩特局集团有限公司集宁车辆段,012000摘要:随着我国重载铁路货车牵引重量、编组数量、车辆载重、运行速度的不断增加,车辆振动和纵向冲动的不断增大,既有重载铁路货车车钩目前的检修模式已经不能满足需要,主要体现在钩体、钩舌等关键部件裂纹及磨耗超限的比例逐渐增加。

关键词:重载铁路货车;车钩;检修模式引言在我国列车提速重载的形势之下,铁路货车运输出现了货车车钩自动分离的故障,原因由货车列车运行过程中的纵向冲击力和垂直力的加剧造成,它极大程度的影响了铁路的安全畅通,干扰了货物运输秩序。

1重载铁路货车车钩自动分离原因1.1车钩磨耗过限导致自动分离的可能性分析车钩经过长期运用后,钩舌、钩体等零件均会出现不同程度的磨耗,其中,影响连挂安全性的主要是S曲面的磨耗及钩腕处的磨耗。

在两车钩均为新钩的情况下,如果车钩要达到自动分离的程度,需克服74mm的过盈量,因此,这种情况下两车钩要转出是不可能的;当两车钩沿轮廓周边均出现了10mm的磨耗量后,车钩要达到自动分离的程度,仍需克服30mm的过盈量,因此,这种情况下两车钩也不可能转出;只有当车钩沿轮廓周边均出现了15mm的磨耗量后,车钩才能达到自动分离的程度。

当车钩磨耗到能自动脱出的程度后,车钩的闭口尺寸已达124~148mm,如此巨大的磨耗量如果真的会出现在运用现场,那是不可想象的。

因为根据段修要求,钩舌的S面磨耗后要修复,车钩的闭口尺寸要修复到112~124mm,在2个修程间不可能出现如此大的磨耗量。

即使段修不合格也难以达到如此大的磨耗量,除非车钩因受大载荷产生了永久变形。

由此可见,车钩运用中因两车钩相对转动而转出的机率应该是极小的。

1.2车钩防跳不良导致车钩自动分离的可能性分析防跳失效导致自动分离的认定是较困难的,但却是运用部门反映最强烈的问题。

铁路货车车体疲劳试验台关键技术

铁路货车车体疲劳试验台关键技术

铁路货车车体疲劳试验台关键技术于跃斌;李强;李向伟;张强【摘要】为完善铁路货车的疲劳可靠性评估标准和评估体系,设计并建造了由电液伺服液压系统、机械结构系统、电气控制及安全监控系统、测试数据采集及处理系统以及配套的基础设施等5部分组成,以模拟摇枕的垂向、横向、纵向作动器及车钩力作动器为加载系统的铁路货车车体疲劳与整车振动试验台;基于所提出的车体疲劳试验(车体的在线运行状态模拟和加速疲劳试验)核心原理,开发了车体疲劳试验的线路动态响应谱测试、测试数据处理、试验台驱动文件编制、疲劳试验及其过程监控5项关键技术.以C70E型通用敞车的重车车体疲劳试验为例,在试验台上模拟其在北京—成都间累计运行等效总里程约314.2万km后,对该车车体的疲劳可靠性进行评估.结果表明:驱动文件重复执行时车体加速度的均方根误差小于5%、关键点应力的均方根误差小于17%,车体在线运行状态的模拟精度满足铁路货车车体疲劳试验的要求;C70E型通用敞车的车体能满足25a设计寿命的要求,验证了所提出试验原理及各项关键技术的适用性和有效性.%In order to improve the fatigue reliability assessment criteria and assessment system for railway freight car,the fatigue and whole vehicle vibration test rig for railway freight car body is designed and built,which consists of electro-hydraulic servo hydraulic system,mechanical structure system,electrical control and safety monitoring system,test data acquisition and processing system and appropriate matching infrastructure,with the load application system by means of vertical,lateral,longitudinal actuators and coupler force actuator on dummy bolster.Based on the core principle of the proposed car body fatigue test (online running state simulation of car body and theaccelerated fatigue test),5 critical technologies are developed including line dynamic response spectrum test for car body fatigue test,test data processing,drive file establishment for test rig,fatigue test and procedure monitoring.Taking the car body fatigue test for C70E type gondola wagon for general purpose in loaded condition for example,after being simulated on the test rig for accumulated 3 142 000 km equivalent total mileage between Beijing and Chengdu,the fatigue reliability of the car body is assessed.Results indicate that,when the drive file is executed repeatedly,the root-mean-square error of car body acceleration is less than 5 % and the root-mean-square error of critical point stress is less than 17%.The simulation precision for the online running state of car body meets the requirements for the fatigue test of railway freight car body.The car body of C70E type gondola wagon for general purpose can satisfy the requirement for the design life of 25a.The applicability and effectiveness of the proposed test principle and key technologies are verified.【期刊名称】《中国铁道科学》【年(卷),期】2017(038)004【总页数】6页(P138-143)【关键词】货车车体;疲劳试验;试验台;在线运行状态模型;加速疲劳试验【作者】于跃斌;李强;李向伟;张强【作者单位】北京交通大学机械与电子控制工程学院,北京100044;中车齐齐哈尔交通装备有限公司,黑龙江齐齐哈尔161002;北京交通大学机械与电子控制工程学院,北京100044;中车齐齐哈尔交通装备有限公司,黑龙江齐齐哈尔161002;中车齐齐哈尔交通装备有限公司,黑龙江齐齐哈尔161002【正文语种】中文【中图分类】TG405目前,铁路货车车体轻量化设计已成为技术发展的趋势。

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车 钩从板 。所有试 验 配件应 是合 格配 件 。 ( ) 备钩 提杆 1 ,用 于开 钩 。 2 准 件 ( )制 作 1 长 钩尾 销 ,用 于 固定 试 验 台主 3 0件
动端 车钩 。 ( )试 验设 备 为 经 检 测 合 格 的 车 钩 疲 劳试 验 4
台。 3 . 试 验方法 .3 2
查看 2 个车钩水平及高低差 , 高低差不超过 1 m 0m 。 ( )按 载 荷 谱 一 的 要 求 从 第 1级 到 第 1 3 3级 ( 4 顺序进 行正 弦波加载 ,频率 范围在 0 ~ z 表 ) . 1 。 7 H
当其 中 1 件钩 舌发 生断 裂时 ,记 录 当前 数据 ,重 新 换上 1 新 的钩舌 继续进 行 本 阶段 试 验 ;当其 中 的 对 1 钩体 发生 断 裂 ( 件 或试 验 频 次达 到 7 00 0次 ) 2 0 , 本 阶段 试 验结束 ,卸 下试 验钩 体及 钩舌 ,记 录相 关
结果。
表 4 载 荷 谱 一 ( AR M一 1 验 载 荷 谱 ) A 2 6试
( )当第 ( ) 试验 是在 试验 谱长 达到 10万 7 6 项 8 k 的情 况 下 结束 时 ,换 上 一 对 新 的 1 m 6型 、 1 7型 车钩 组 成 重 复第 ( )项 试 验 1次 ,并 记 录 相 关 结 6 果 。随后 换上 F型 、F R型 ( 动端 )车 钩组 成按 主 第 ( )项试 验 要求 做 2次相 同 的试 验 ( 钩更 换 , 6 车
动端 ) 7 、1 型车钩组成按载荷谱二 ( 5 的要求 , 表 )
从 第 1 到第 5级顺 序进 行正 弦波加 载 ,频率 范 围 级 在 07 1Hz 当其 中 1 .~ 。 件钩 舌发 生断 裂 ,记 录 当前
数 据 ,重 新 换 上 1 新 的钩 舌 继 续 进 行 本 阶 段 试 对
试 验 内容和顺 序 不变 ) ,并 记 录相 关 结果 。
( )当 第 ( 8 6)项 试 验 是 在 试 验 谱 长 未 达 到
10 k 8 万 m且 由于钩体 发生断裂 的情 况下结束 时 ,
换上 1 对新 的 l 、1 6型 7型车 钩组 成 ,按 载 荷谱 三 ( 6 表 )的要 求 ,从 第 1 到第 5级 顺 序 进 行 正 弦 级 波加载 ,频率范围在 0 ~ z . 1 。当其中 1 7 H 件钩舌发 生断 裂 ,记 录当前数 据 ,重新 换上 1 新 的钩舌 继 对 续 进行 本 阶段 试 验 ;当其 中 的 1 钩 体 发 生 断 裂 件 ( 试 验 谱 长 达 到 10万 k 或 8 m, 即 试 验 频 次 达 到 9 6 ) 84 0次 ,本 阶段 试验 结 束 ,卸 下试 验 钩体 及 钩 舌 ,并 记 录相关 结果 。
( ) 1 F型 车钩 组 成 、1 F型锻 造 钩 尾 1将 套 件 框 、1 Y 6 E型从 板 、1 F型钩 尾销 以及 假缓 件 4A 件 冲器工 装安 装在 车钩试 验 台架上 的从 动端 。 () 1 F 2 将 套 R型车钩组 成安装在试 验 台架 的主 动 端 ,并 通 过长 钩尾 销 连 接 ,将 2个 车 钩连 挂 上 。
表 6 载荷谱三 ( 万 t 1 列车 5级拉钩脉动载荷试验谱 。
谱长 1 k 万 m)
( )换 上一 对 新 的 F型 、F 4 R型 车 钩 重 复 ( ) 1

( )的试 验 内容 1 ,记 录相关 结果 。 3 次 ( ) ( ) ( )要 求进 行 1 5 按 1一 4 6型 ( 主动 端 ) 、 1 车 钩组 成 在 载荷 谱 一 条 件 下 的疲 劳 试 验 ( 7型 车 ( )换上 1 9 对新 的 1 6型 、1 车钩 组 成按 第 7型 ( ) 试验 要 求做 1 相 同 的试 验 ( 钩更 换 ,试 8 项 次 车

钩 更换 , 试验 内容 和顺 序不 变 ) ,并记 录相 关 结果 。
1 ・ 1
验 。当其 中 的 1 钩体发 生 断裂 ( 件 或试 验谱 长达 到
10 k 8 万 m,即试验频 次达到 2 70 0 ) 9 0 次 ,本阶段试
验结束 ,卸下试验钩体及钩舌 ,并记录相关结果。
表 5 载荷谱二 ( 2万 t 列车 5级拉钩脉动载荷试验谱 ,
谱 长 1万 k ) m
铁 道 技 术 监 督
第4 卷 ( )
第 7期
E级 钢 V 4版 F 1 E型 钩 舌 ,l 5A 0 ,换上 新 的 1 ( 6 载 6型 主
型 加 厚 型钩 舌 、 1 1 件 7型锻 造 钩 尾 框 、1件 F型
锻 造 钩尾框 、1 长 钩尾 销 、4件 Y 7型钩 尾 销 、 0件 4 4件 1 7型钩 尾销 、 1 Y 6 E型从 板 、1 1 件 4A 件 7型
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