C80B敞车扭转和侧滚载荷谱编制与应用

论文摘要

摘要：铁路重载货车车体受到较大的纵向拉伸、压缩,垂向浮沉,侧滚,扭转等载荷的作用,在这些载荷下的疲劳破坏是车体结构主要的失效方式。对侧滚、扭转载荷谱进行研究,了解它们同车体结构疲劳之间的内在关系,对提升货车车体结构的设计水平有重大意义。本论文以C80B型敞车车体为研究对象,对大秦线服役的C80B型敞车2万吨编组C80B型敞车车体受到的侧滚和扭转载荷进行测试和分析,主要开展了以下几个方面的工作：（1）对大秦线服役的2万吨编组C80B型敞车进行多次动载荷全程测试,在此基础上,将实测采集的旁承载荷载荷-时间历程数据进行处理,分析出车体侧滚、扭转载荷-时间历程；（2）利用雨流计数法编制出每次运行时的侧滚载荷谱与扭矩谱,并对其进行统计分析,使其具有高置信度；（3）运用ANSYS有限元分析软件建立了C80B车体的有限元模型,进行侧滚载荷和扭矩两种载荷工况的应力计算,得到了应力响应点并确立载荷与应力相应大小的关系；（4）将实测的侧滚和扭矩谱换算成应力响应点的应力谱,根据疲劳损伤理论,以换算出的应力谱对应力响应点进行损伤计算,揭示侧滚和扭矩谱对车体的疲劳损伤规律。

论文目录

• 致谢
• 中文摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 选题背景及工程意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 论文的主要研究内容和方法
• 2 动态载荷测试与载荷识别
• 2.1 车辆系统的动态载荷测试
• 2.1.1 实验方案
• 2.1.2 实验设备
• 2.1.3 实验步骤
• 2.2 侧滚载荷与扭矩的识别
• 2.3 侧滚和扭转载荷时间历程
• 本章小结
• 3 载荷谱的编制及分析
• 3.1 载荷谱的编制理论
• 3.1.1 一维谱的编制
• 3.1.2 二维谱的编制
• 3.2 实测数据编谱及分析
• 3.2.1 侧滚载荷谱分析
• 3.2.2 扭矩谱分析
• 本章小结
• 4 载荷谱统计推断
• 4.1 载荷分布函数的确定
• 4.1.1 载荷幅值分布函数
• 4.1.2 载荷均值分布函数
• 4.2 分布函数参数分析
• 4.3 最大载荷的推断及统计载荷谱的编制
• 本章小结
• 5 车体有限元计算
• 5.1 有限元理论与方法
• 5.1.1 有限元方法
• 5.1.2 ANSYS软件简介
• 5.2 C80B车体性能结构材料参数
• 5.3 车体有限元计算
• 5.3.1 车体有限元建模
• 5.3.2 加载方式
• 5.3.3 计算结果
• 本章小结
• 6 载荷谱的疲劳损伤分析
• 6.1 疲劳寿命评估理论
• 6.1.1 S-N曲线
• 6.1.2 Miner线性累积损伤理论
• 6.1.3 AAR疲劳损伤计算方法
• 6.2 实测载荷谱损伤计算
• 6.2.1 应力谱编制
• 6.2.2 损伤计算
• 6.3 同AAR谱的损伤比较
• 本章小结
• 结论与展望
• 结论
• 展望
• 参考文献
• 作者简历
• 学位论文数据集