基于仿真与试验的载重450t落下孔车研制

论文摘要

随着我国经济和技术的不断发展,对载重量大的长大特货车需求量急剧上升,载重450t落下孔车关键技术的研制意义重大。由于本文研究的载重450t落下孔车载荷比较大,其主要结构部件如侧承梁、导向梁、大底架、中底架、小底架等结构强度问题需要进行仔细的研究和分析。该车结构与以往的车大有不同,因此其动力学性能也要重新斟酌。本文首先运用有限元方法对载重450t落下孔车载荷比较大,其主要结构部件如侧承梁、导向梁、大底架、中底架、小底架等进行了强度和刚度计算,并进行了静强度试验,其目的是通过对车辆施加模拟货物载荷进行静力试验及重车运行试验,测量载重450t落下孔车在额定载荷下,车辆各主要部件的静、动应力和变形,从而判断该车的结构强度和刚度是否满足TB/T1335-199《6铁道车辆强度设计及试验鉴定规范（》以下简称“规范”）的规定和本车设计任务书的要求。本次试验的主要考核部件为载重450t落下孔车的侧承梁、导向梁、大底架、中底架、小底架、等分撑杆和上、下拉杆等。然后对其动力学性能进行了仿真计算,进一步验证了该车的轮轨安全性和平稳性满足GB/T17426–1998《铁道特种车辆和轨行机械动力学性能评定及试验方法》标准的要求。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 长大特货车发展综述
• 1.2 国内外落下孔车现状
• 1.3 车辆多体动力学研究概况
• 1.4 本文主要研究内容
• 本章小结
• 第二章 相关理论
• 2.1 有限元算法原理
• 2.2 基于有限元法的强度及刚度分析
• 2.3 动力学性能计算的基本原理
• 2.3.1 运行稳定性计算原理
• 2.3.2 运行平稳性计算原理
• 2.3.3 动态曲线通过计算原理
• 2.4 铁道车辆动力学性能评定和试验鉴定规范
• 2.4.1 货车运行平稳性
• 2.4.2 运行稳定性（安全性）
• 本章小结
• 第三章 载重 450t 落下孔车车体强度和刚度计算
• 3.1 结构简介
• 3.2 结构分析程序
• 3.3 评定标准
• 3.4 侧承梁
• 3.5 大底架
• 3.6 导向梁
• 3.7 端部中底架
• 本章小结
• 第四章 静态强度和刚度试验
• 4.1 试验目的和内容
• 4.1.1 试验目的
• 4.1.2 试验内容
• 4.2 被试车简介及主要技术参数
• 4.2.1 车体结构
• 4.2.2 主要参数及基本尺寸
• 4.3 试验载荷及试验方法
• 4.3.1 试验载荷
• 4.3.2 试验方法
• 4.3.3 延时挠度测量
• 4.3.4 动强度试验
• 4.4 测点布置及主要测试设备
• 4.4.1 强度试验应力测点布置
• 4.4.2 刚度测点布置
• 4.4.3 主要测试设备
• 4.5 试验数据处理及试验结果评定
• 4.5.1 参照标准
• 4.5.2 应力合成
• 4.5.3 挠度的换算
• 4.5.4 试验结果评定
• 4.6 试验结果分析
• 4.6.1 侧承梁应力情况
• 4.6.2 导向梁应力情况
• 4.6.3 大底架应力情况
• 4.6.4 中底架应力情况
• 4.6.5 小底架应力情况
• 4.6.6 两侧承梁间等分撑杆、等分撑杆座、上下拉杆的应力情况
• 4.6.7 两侧承梁间斜杆的应力情况
• 4.6.8 动强度试验情况
• 4.6.9 刚度试验分析
• 4.7 结论与建议
• 4.7.1 结论
• 4.7.2 建议
• 本章小结
• 第五章 载重 450t 落下孔车动力学计算
• 5.1 计算任务
• 5.2 计算参数
• 5.3 450t 落下孔车计算模型及评定标准
• 5.3.1 450t 落下孔车计算模型
• 5.3.2 轨道激扰输入
• 5.3.3 方程求解
• 5.3.4 动力学性能评定标准
• 5.4 悬挂参数优化
• 5.4.1 运动稳定性
• 5.4.2 运行平稳性
• 5.4.3 曲线通过性能
• 5.5 运动稳定性
• 5.5.1 运动稳定性定义
• 5.5.2 车辆运动稳定性判别
• 5.5.3 计算结果
• 5.5.4 运动稳定性计算结论
• 5.6 运行平稳性计算
• 5.6.1 运行平稳性定义
• 5.6.2 运行平稳性计算结果
• 5.6.3 运行平稳性计算结论
• 5.7 曲线通过性能
• 5.7.1 曲线线路参数
• 5.7.2 计算原理
• 5.7.3 计算结果
• 5.7.4 曲线通过计算结论
• 5.8 结论与建议
• 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读工程硕士学位期间发表的学术论文
• 致谢