开闭机构气动载荷下强度计算及应力试验

摘要

提出一种论证高速列车新型开闭机构安全稳定性的研究方法;通过数值计算求解三维非定常可压缩N-S方程,得到开闭机构前端在420km/h高速下,4种不同运行工况所对应的空气动力载荷,并根据固体力学理论建立开闭机构有限元计算模型,用于考核内部动作机构在前罩所承受空气动力载荷下的结构强度;最后,设计弹簧加载装置对开闭动作机构进行气动载荷静态等效加载,对动作机构关键部位进行静应力测试,考核静强度数值计算准确性.研究结果表明:在隧道内高速交会工况下,开闭机构承受的气动压力最大,最大压力为12.8 kPa;在最大气动载荷下,动作机构的安全系数最大为8.01,最小为1.42;关键部位应力测试结果和强度数值计算结果相对误差均在10％以内,表明强度分析结果可信,开闭机构结构强度满足相关标准的要求.