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6K机车牵引座载荷分布特征及其结构延寿的研究

作　者: 纪铅磊
导　师: 刘志明
学　校: 北京交通大学
专　业: 车辆工程
关键词: 牵引座载荷谱统计推断有限元计算延寿疲劳强度
分类号: U260
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

6K机车由于长期重载、疲劳的影响,导致其牵引座出现不同程度的裂纹;鉴于目前疲劳裂损情况越来越严重,随时可能造成机车行车事故,因此急需一种安全、可靠的牵引座结构延寿方案,以确保6K机车能安全的继续服务于我国铁路运输事业。本论文结合洛阳机务段的意见与要求,以工程研究项目6K机车牵引座载荷分布特征及其结构延寿为研究内容,首先进行了机车实际运营工况下牵引座载荷信号的实测,然后通过平均应力修正以及载荷识别等编制了六个牵引座对应的载荷谱;为了全面了解载荷谱母体的分布形态,本文借助MATLAB软件,对载荷谱进行了统计推断和适应性检验,然后将各级载荷的实测与理论频数进行了比较,并给出了相对误差,最后利用概率计算的方法推断了其最大载荷。基于理论分析,给出了裂纹产生的原因,明确了牵引座结构延寿改进的目标与依据,借助ANSYS有限元建模与计算,得到了各延寿方案在推断最大载荷下的响应特点,通过比选,确定了牵引座的最佳延寿方案;为了确保延寿改进后牵引座的安全、可靠,对首台延寿改进机车进行了跟车动应力测试,研究中采用S-N曲线和Miner线性疲劳累积损伤准则计算了关键部位在不同延长寿命下的损伤等效应力幅,进行了延寿改进牵引座的疲劳强度评估。最后,论述了焊接质量对牵引座疲劳强度的影响;并在全路资金紧张的大背景下,对6K机车牵引座延寿的经济效益做了评估。

6K机车牵引座载荷分布特征及其结构延寿的研究

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