小車輪壓作用處偏軌箱形梁局部應(yīng)力分析
發(fā)布時(shí)間:2021-10-21 23:32
小車輪壓作用處偏軌箱形梁主腹板承受較大的局部應(yīng)力,該處局部應(yīng)力值直接影響到軌道型號(hào)、箱形梁幾何參數(shù)的選定。起重運(yùn)輸機(jī)械的設(shè)計(jì)方法多采用以古典力學(xué)和數(shù)學(xué)為基礎(chǔ)的半理論、半經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法,類比法和直覺法等傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。以往此方面的研究工作以半實(shí)驗(yàn)、半理論研究為主,得出的計(jì)算公式往往偏于保守、不夠精確。由于經(jīng)濟(jì)性因素和實(shí)驗(yàn)條件的限制,針對(duì)一系列不同幾何參數(shù)的偏軌箱形梁展開幾何參數(shù)與局部應(yīng)力之間變化規(guī)律的研究不太現(xiàn)實(shí)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,先進(jìn)的設(shè)計(jì)理論和方法不斷涌現(xiàn),使得這一問(wèn)題可以通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真來(lái)進(jìn)行解決。針對(duì)以上情況,本論文將運(yùn)用大型有限元軟件ANSYS對(duì)小車輪壓作用處偏軌箱形梁主腹板局部應(yīng)力進(jìn)行仿真建模分析;同時(shí)綜合應(yīng)用彈性力學(xué)、接觸力學(xué)、彈性地基梁理論對(duì)該問(wèn)題展開理論研究。本論文的主要內(nèi)容:將Hertz接觸理論和有限元軟件ANSYS結(jié)合起來(lái),把主腹板的局部受力問(wèn)題視為小車輪與軌道及軌道與上翼緣板之間發(fā)生接觸行為作用下的受力問(wèn)題,建立了小車輪壓作用處偏軌箱形梁主腹板局部應(yīng)力的接觸分析模型,研究不同情況(小車輪壓、軌道截面慣性矩和箱形梁幾何參數(shù))下局部應(yīng)力的變化規(guī)律,得出相關(guān)結(jié)論。運(yùn)用彈性...
【文章來(lái)源】:西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:69 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
有限元模型
最后針對(duì)小車位于跨中時(shí)進(jìn)行加載,輪距取為lm。3.2分析結(jié)果的處理針對(duì)主腹板處局部區(qū)域分別進(jìn)行云圖顯示(圖3一5)、主腹板厚度方向節(jié)點(diǎn)豎直方向應(yīng)力(以下均簡(jiǎn)稱為節(jié)點(diǎn)應(yīng)力)顯示(圖3一6)和主腹板厚度方向節(jié)點(diǎn)應(yīng)力變化趨勢(shì)(圖3一7)。節(jié)點(diǎn)應(yīng)力最大值位于小車輪壓作用處主腹板上角點(diǎn)B(如圖3一l),從圖3一7中可以看出,A、B兩角點(diǎn)處應(yīng)力值明顯偏大且B點(diǎn)比A點(diǎn)應(yīng)力值大,位于A、B兩點(diǎn)之間節(jié)點(diǎn)上的應(yīng)力值變化很小,其值都在一個(gè)值附近小范圍波動(dòng)。A、B兩點(diǎn)處應(yīng)力值明顯偏大是由于上翼緣板與主腹板之間呈九十度夾角,在該處幾何形狀突變,存在很明顯的應(yīng)力集中現(xiàn)象;B處應(yīng)力值比A處大主要是因?yàn)锽點(diǎn)位于外伸翼緣下方比A點(diǎn)更容易下?lián),豎直方向彎曲變形更大。中間節(jié)點(diǎn)應(yīng)力值波動(dòng)小正好與第二章中平面薄板可以假設(shè)為平面應(yīng)力問(wèn)題在理論上有一致性。圖3一5局部細(xì)化區(qū)域云圖顯示
0510152025土腹板厚度方向節(jié)點(diǎn)號(hào)圖3一7主腹板厚度方向節(jié)點(diǎn)應(yīng)力變化趨勢(shì)本文將以小車輪壓作用處主腹板厚度方向上應(yīng)力均勻分布區(qū)域的節(jié)點(diǎn)應(yīng)力為研究對(duì)象,后續(xù)章節(jié)將不再考慮應(yīng)力集中現(xiàn)象。求解圖3一5中主腹板厚度方向上應(yīng)力分布均勻的紅色區(qū)域中所有節(jié)點(diǎn)(即圖3一7中應(yīng)力值波動(dòng)較小的節(jié)點(diǎn))的平均應(yīng)力值。定義均勻分布區(qū)域節(jié)點(diǎn)的應(yīng)力均值為‘,并將應(yīng)力均值作為平面應(yīng)力的近似值。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]ANSYS網(wǎng)格高級(jí)劃分技術(shù)[J]. 張玉寶,王磊. 科技信息. 2008(29)
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[3]鋼軌三維彈塑性滾動(dòng)接觸應(yīng)力[J]. 郭俊,溫澤峰,金學(xué)松,劉啟躍. 西南交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2007(03)
[4]鋼軌接頭軌縫對(duì)輪軌接觸應(yīng)力的影響[J]. 蔡武,溫澤峰,金學(xué)松. 工程力學(xué). 2006(09)
[5]輪對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)對(duì)輪軌滾動(dòng)接觸應(yīng)力的影響[J]. 金學(xué)松,溫澤峰,張衛(wèi)華. 工程力學(xué). 2004(01)
[6]ANSYS有限元網(wǎng)格劃分淺析[J]. 王瑞,陳海霞,王廣峰. 天津工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2002(04)
[7]輪軌接觸應(yīng)力的研究[J]. 俞展猷. 鐵道機(jī)車車輛. 2000(06)
[8]表面粗糙層對(duì)兩圓柱體接觸的影響[J]. 黃傳清,陳英杰. 力學(xué)與實(shí)踐. 1997(04)
[9]現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論與方法在起重運(yùn)輸機(jī)械中的應(yīng)用和展望[J]. 王金諾,趙永翔,程文明. 起重運(yùn)輸機(jī)械. 1997(02)
[10]起重運(yùn)輸機(jī)械國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求預(yù)測(cè)[J]. 須雷. 世界機(jī)電經(jīng)貿(mào)信息. 1996(11)
博士論文
[1]工字梁腹板在局部承壓和剪力作用下的彈性屈曲及極限承載力[D]. 任濤.浙江大學(xué) 2005
碩士論文
[1]道岔轉(zhuǎn)轍器部分輪軌接觸應(yīng)力分析[D]. 胡秋華.西南交通大學(xué) 2007
[2]港口起重機(jī)車輪與軌道設(shè)計(jì)計(jì)算研究[D]. 禹昭.上海海事大學(xué) 2007
[3]鋼軌接頭處輪軌接觸有限元分析[D]. 蔡武.西南交通大學(xué) 2006
[4]非理想邊界條件下鐵路輪軌接觸應(yīng)力數(shù)值分析[D]. 程偉.燕山大學(xué) 2003
本文編號(hào):3449933
【文章來(lái)源】:西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:69 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
有限元模型
最后針對(duì)小車位于跨中時(shí)進(jìn)行加載,輪距取為lm。3.2分析結(jié)果的處理針對(duì)主腹板處局部區(qū)域分別進(jìn)行云圖顯示(圖3一5)、主腹板厚度方向節(jié)點(diǎn)豎直方向應(yīng)力(以下均簡(jiǎn)稱為節(jié)點(diǎn)應(yīng)力)顯示(圖3一6)和主腹板厚度方向節(jié)點(diǎn)應(yīng)力變化趨勢(shì)(圖3一7)。節(jié)點(diǎn)應(yīng)力最大值位于小車輪壓作用處主腹板上角點(diǎn)B(如圖3一l),從圖3一7中可以看出,A、B兩角點(diǎn)處應(yīng)力值明顯偏大且B點(diǎn)比A點(diǎn)應(yīng)力值大,位于A、B兩點(diǎn)之間節(jié)點(diǎn)上的應(yīng)力值變化很小,其值都在一個(gè)值附近小范圍波動(dòng)。A、B兩點(diǎn)處應(yīng)力值明顯偏大是由于上翼緣板與主腹板之間呈九十度夾角,在該處幾何形狀突變,存在很明顯的應(yīng)力集中現(xiàn)象;B處應(yīng)力值比A處大主要是因?yàn)锽點(diǎn)位于外伸翼緣下方比A點(diǎn)更容易下?lián),豎直方向彎曲變形更大。中間節(jié)點(diǎn)應(yīng)力值波動(dòng)小正好與第二章中平面薄板可以假設(shè)為平面應(yīng)力問(wèn)題在理論上有一致性。圖3一5局部細(xì)化區(qū)域云圖顯示
0510152025土腹板厚度方向節(jié)點(diǎn)號(hào)圖3一7主腹板厚度方向節(jié)點(diǎn)應(yīng)力變化趨勢(shì)本文將以小車輪壓作用處主腹板厚度方向上應(yīng)力均勻分布區(qū)域的節(jié)點(diǎn)應(yīng)力為研究對(duì)象,后續(xù)章節(jié)將不再考慮應(yīng)力集中現(xiàn)象。求解圖3一5中主腹板厚度方向上應(yīng)力分布均勻的紅色區(qū)域中所有節(jié)點(diǎn)(即圖3一7中應(yīng)力值波動(dòng)較小的節(jié)點(diǎn))的平均應(yīng)力值。定義均勻分布區(qū)域節(jié)點(diǎn)的應(yīng)力均值為‘,并將應(yīng)力均值作為平面應(yīng)力的近似值。
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[3]鋼軌三維彈塑性滾動(dòng)接觸應(yīng)力[J]. 郭俊,溫澤峰,金學(xué)松,劉啟躍. 西南交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2007(03)
[4]鋼軌接頭軌縫對(duì)輪軌接觸應(yīng)力的影響[J]. 蔡武,溫澤峰,金學(xué)松. 工程力學(xué). 2006(09)
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博士論文
[1]工字梁腹板在局部承壓和剪力作用下的彈性屈曲及極限承載力[D]. 任濤.浙江大學(xué) 2005
碩士論文
[1]道岔轉(zhuǎn)轍器部分輪軌接觸應(yīng)力分析[D]. 胡秋華.西南交通大學(xué) 2007
[2]港口起重機(jī)車輪與軌道設(shè)計(jì)計(jì)算研究[D]. 禹昭.上海海事大學(xué) 2007
[3]鋼軌接頭處輪軌接觸有限元分析[D]. 蔡武.西南交通大學(xué) 2006
[4]非理想邊界條件下鐵路輪軌接觸應(yīng)力數(shù)值分析[D]. 程偉.燕山大學(xué) 2003
本文編號(hào):3449933
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