学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于小子样疲劳试验的重载车钩可靠性研究

作　者: 田武岭
导　师: 张建武
学　校: 上海交通大学
专　业: 车辆工程
关键词: 疲劳可靠性车钩重载货车 Bootstrap
分类号: U270.34
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 103次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

中国经济的快速发展使得工业用电急速增长,对电煤运输量提出了更高的要求,作为我国运煤的主要干线——大秦线自2006年开通2万吨重载列车以来,年运煤量实现大幅增加,在2010年年运量突破4亿吨。但也相应地导致了一系列的问题,特别是列车主要零部件的疲劳问题,将可能引起列车的安全事故。车钩是列车机车车辆或车辆之间的重要连接件,若发生断裂,将导致车辆脱节造成巨大损失。本文主要从疲劳试验的角度研究了17号钩体和钩舌的疲劳寿命和可靠性。首先采用电阻应变片构建的桥式电路组成传感器系统,专门制作和标定了3个测力车钩,用于车钩纵向力的载荷-时间历程的测试,分别采集了前、后一万吨编组第3、30、84号车钩位置2个往返共12组车钩纵向力的数据。由于实测的载荷-时间历程不能直接应用于试验中,所以根据雨流计数法原理对12个样本进行统计处理,得到对应的载荷幅值、均值以及频次。实际列车需要进行不定期的重新编组,即车钩的实际寿命期间将会出现在不同的钩位,并且综合考虑了试验进度和试验效果,结合相应的疲劳理论,编制了车钩试验用五级混合载荷谱。通过进行的小子样车钩疲劳试验发现:17号钩体的疲劳裂纹位于下牵引台部位,与实地调研情况相吻合,并且试验和采样钩体的疲劳寿命均在2-5年间,表明编制的试验载荷谱能够很好地反映车钩的运行受力情况,验证了载荷谱的合理性;钩舌断裂位于牵引台和牵引S面两个部位,断口具有明显的疲劳特征,可清晰的观察到疲劳源、疲劳扩展过程和快速断裂区,为分析和改进钩舌的疲劳性能提供了依据。最后,由于车钩采用铸造工艺制造,其疲劳寿命的分散性较大,本文通过比较不同的小子样可靠性理论,选择采用Bootstrap估计母体百分位置信下限的方法研究车钩的可靠性,分析了17号钩体试验数据和采样数据以及钩舌的运行里程与可靠度、置信水平之间的关系,其中钩体的疲劳寿命远高于钩舌的寿命,而钩舌牵引台断裂时的寿命低于其牵引S面断裂的寿命,局部改变钩舌牵引台部位的结构可提高钩舌的整体寿命。研究车钩的疲劳寿命以及可靠性,可为制定车钩的段修和补修周期提供依据,并对于有效地降低车钩疲劳断裂引起的安全事故具有实用和工程价值。

基于小子样疲劳试验的重载车钩可靠性研究

内容摘要

全文目录

相似论文