高速动车组转向架更换设备的有限元分析与试验研究

摘要

随着我国铁路第六次大提速的顺利实施,以及客运专线不断建成通车,国产CRH系列动车组已分期分批投入运营,并开始进入转向架更换检修期,且数量不断递增。为提高CRH型动车组转向架的检修质量和效率,本文采用I-DEAS软件设计出一种转向架更换设备,主要用于高速动车运用所和动车段进行列车检修时,在列车不解体情况下,在线更换有故障的转向架,具有使用的广泛性、普遍性,适用于CRH1、CRH2、CRH3、和CRH5等各型动车组。本论文从以下几方面展开了研究。(1)在充分了解该转向架更换设备的性能要求、结构组成和相关功能后,对其进行了设计。(2)建立了有限元力学分析模型,并根据各工况组合对该模型进行了有限元仿真分析,得到各种工况下的应力和变形云图。(3)在所得到的分析结果基础上,发掘了所设计的模型中存在的一些缺陷和不足,对其进行了改进。(4)对转向架更换设备进行了强度、刚度试验,并与有限元分析进行了比较,验证了有限元分析结果的真实性,确保设备符合生产实际使用的安全要求。

目录

摘要

Abstract

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附表索引

第1章 绪论

1.1 课题的研究背景及意义

1.2 国外研究现状

1.3 国内研究现状

1.4 本课题研究的主要内容

第2章 有限元法概述

2.1 有限元法的基本思想

2.2 有限元法的主要优点

2.3 有限元法的一般计算步骤

2.4 有限元分析软件的选择

2.5 小结

第3章 转向架更换设备的设计

3.1 设计思路

3.2 转向架更换设备结构简介

3.3 设备结构组成及工作原理

3.3.1 车体支承装置

3.3.2 活动轨道桥

3.3.3 活动轨道桥升降装置

3.3.4 液压系统组成

3.4 CRH 型动车组转向架更换设备使用技术条件

3.5 小结

第4章 有限元分析

4.1 载荷处理

4.2 力学模型及工况

4.2.1 力学模型

4.2.2 载荷工况

4.3 计算结果

4.3.1 第一工况计算结果

4.3.2 第二工况计算结果

4.3.3 第三工况计算结果

4.3.4 第四工况计算结果

4.3.5 第五工况计算结果

4.4 小结

第5章 CRH 型动车转向架更换设备结构强度试验

5.1 试验目的及内容

5.2 试验方法

5.3 试验项目及加载参数

5.4 试验结果和结论

5.5 有限元分析结果与试验结果对比分析

5.6 小结

结论与展望

参考文献

致谢