轮对过盈配合面应力应变状态的研究

摘要

轮对作为机车转向架的关键件，承载着更多的使命。因此，其组装质量的好坏对机车的行驶安全性有非常重要的影响。
　　本文在现有压装质量评价标准的基础上，针对目前轮对压装曲线作为压装质量评价标准不完善性的问题，研究了轮对压装过程中过盈配合面的应力应变状态。根据过盈联接的计算理论和方法，从摩擦学的角度分析了过盈配合接触面宏观的接触状态和微观的接触状态。从宏观和微观两个角度出发，建立轮对过盈配合的有限元模型。通过有限元分析软件的后处理功能绘制压力-位移曲线，同时得到过盈配合面应力应变的分布情况，把两者结合起来为完善现有压装质量评价标准提供理论参考。
　　本文的主要工作如下:
　　(1)结合不同学科，对过盈配合概念、特点和过盈量的计算方法进行了详细的介绍。由轮对过盈配合的特点对轮对的弹塑性计算方法作了详细的介绍。
　　(2)结合轮对压装质量的评价指标，分析了影响轮对压装质量的因素，并研究了轮对过盈装配的分析方法。
　　(3)建立轮对过盈配合的有限元模型并仿真出整个压装过程，得出压装后配合面应力应变的分布状态。
　　(4)从摩擦学的角度建立过盈配合表面的微凸体模型，并仿真出在压装的过程中微凸体的受力情况。结合宏观表面的应力应变状态为完善轮对压装质量的评价体系提供理论参考。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 引言

1．2 国内外研究现状

1．2．1 国外研究现状

1．2．2 国内研究现状

1．3 研究的目的及意义

1．4 本文研究的主要内容

第2章 过盈配合的基础理论

2．1 过盈配合的概念、特点及分类

2．2 过盈配合的设计计算

2．2．1 过盈配合不同受力情况的计算

2．2．2 过盈联接最小有效过盈量确定

2．2．3 过盈联接强度分析计算

2．3 轮对过盈配合的分析

2．3．1 轮对压装过程描述

2．3．2 轮对过盈配合的计算

2．4 本章小结

第3章 轮对过盈装配问题的分析方法

3．1 轮对压装质量的评价指标

3．1．1 影响轮对压装质量的因素

3．1．2 轮对压装质量的评价指标

3．2 轮对过盈装配问题的分析方法

3．2．1 轮对宏观过盈装配分析模型

3．2．2 轮对过盈配合面微观分析的模型

3．3 ABAQUS对接触问题的分析方法

3．3．1 ABAQUS有限元分析软件的介绍

3．3．2 接触问题有限元法概述

3．3．3 ABAQUS中接触分析需要注意的问题

3．4 本章小结

第4章 轮对过盈装配的有限元分析

4．1 轮对过盈装配的有限元模型的建立

4．1．1 轮对过盈配合接触问题的分析

4．1．2 轮对过盈配合模型问题分析

4．2 轮对过盈配合面的有限元模拟

4．2．1 轮对过盈配合面网格的划分

4．2．2 轮对压装分析步的设置

4．2．3 接触对的定义

4．2．4 定义边界条件

4．3 轮对过盈配合有限元结果的分析

4．3．1 弹性模型计算结果

4．3．2 弹塑性模型计算结果

4．4 本章小结

第5章 轮对过盈配合面微观的有限元分析

5．1 实际粗糙表面接触的微观接触分析

5．2 轮对过盈配合面微观模型的分析

5．3 轮对过盈配合面单个徽凸体的有限元模拟

5．4 本章小结

第6章 总结与展望

6．1 总结

6．2 展望

致谢

参考文献

附录A 作者研究生期间发表的论文

附录B 作者研究生期间参与的科研项目