NHWH型澳大利亚煤炭漏斗车的研制

论文摘要

基于国内、外铁路既有煤漏斗车现状,以及我国批量出口澳大利亚的C32型煤炭漏斗车设计经验和运用情况,通过采用新的设计方法和新技术、试验手段,进行结构优化,研究NHWH型澳大利亚煤漏斗车,以达到车辆自重25.4t、载重95t、自重系数0.267,提高车辆的承载能力和安全可靠性的设计目标。论文首先阐述了国内、外铁路煤炭漏斗车的发展现状,介绍了不同年代设计、制造的煤漏斗车的结构和参数。随着铁路货车新材料、新技术和新工艺的发展,加之车辆配件技术不断提升,铁路大轴重煤炭漏斗车的研制、开发势在必行。从设计参数和结构的选取入手,通过对国内、外既有煤炭漏斗车的调研分析、结构优化、计算分析等,确定了该车的设计方案。论文认为,铁路货车的设计已从单一满足强度要求发展到进行疲劳寿命预测,以提高车辆运用可靠性。论文讨论了疲劳破坏是铁路车辆主要失效形式之一,以及设计阶段进行抗疲劳设计意义。论文在车体静强度计算、车辆动力学分析计算的基础上,基于AAR标准铁路货车疲劳寿命预测系统,利用有限元数值分析技术,以AAR标准中各类载荷谱为依据,获得时间历程动态应力,然后以AAR标准中S-N曲线,基于Miner损伤理论计算疲劳寿命,对该车应力状态和使用寿命进行了分析与研究。并由此获得一个可靠性理想的设计方案。最后,论文详细介绍了车体静强度试验及车辆动力试验的方法、试验过程及试验结果,并与计算结果进行了对比。从计算和试验两个方面保证了该车的设计科学、合理。从而提高车辆性能和运用可靠性,上述研究对满足我国铁路货运对新型大轴重煤炭漏斗车的发展有显著的推动作用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 煤炭漏斗车国内外发展概况
• 1.3 车辆结构疲劳寿命研究概况
• 1.4 本文研究的主要内容
• 本章小结
• 第二章 基本理论
• 2.1 有限元算法原理
• 2.2 疲劳强度问题
• 2.3 AAR 标准的使用方法
• 本章小结
• 第三章 车体有限元分析
• 3.1 车辆设计方案
• 3.2 车体静强度及刚度分析计算
• 3.3 车体静强度试验
• 3.4 试验与计算比较
• 本章小结
• 第四章 车体疲劳寿命分析计算
• 4.1 疲劳分析软件
• 4.2 计算模型
• 4.3 线路载荷谱
• 4.4 疲劳寿命计算
• 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 致谢
• 附录