本文選題：隧道車車架 + 有限元　； 參考：《石家莊鐵道大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：鐵路隧道車用于鐵路運(yùn)營(yíng)隧道的病害類型、病害機(jī)理以及檢測(cè)和整治技術(shù),為既有隧道的日常維護(hù)和病害整治提供可靠的硬件設(shè)備基礎(chǔ)。隧道車需要經(jīng)常工作在惡劣環(huán)境中,需要承載復(fù)雜載荷,車架作為隧道車的重要部件之一,其他零部件均安裝其上,而且承受著路面的振動(dòng)和承載物的載荷。因此,在隧道車的設(shè)計(jì)中對(duì)車架進(jìn)行有限元分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)是十分重要的。本文首先使用SolidWorks軟件建立車架結(jié)構(gòu)的三維幾何模型,然后基于ANSYS/Workbench有限元分析軟件建立隧道車車架力學(xué)模型,對(duì)車架進(jìn)行強(qiáng)度、剛度分析,獲得不同工況條件下車架的應(yīng)力分布云圖和相關(guān)數(shù)據(jù);根據(jù)有限元分析結(jié)果,利用Workbench軟件,以車架最大應(yīng)力為目標(biāo)函數(shù),以側(cè)梁工字鋼中間厚度和橫梁工字鋼中間厚度為參數(shù)變量,對(duì)車架進(jìn)行了基于響應(yīng)面法的結(jié)構(gòu)可靠性優(yōu)化。優(yōu)化后的車架結(jié)構(gòu)應(yīng)具有良好的動(dòng)力學(xué)特性,為此進(jìn)行了車架的模態(tài)分析,結(jié)果表明車架低階固有頻率大于路面激勵(lì)頻率,避免了共振。最后對(duì)隧道車車架的疲勞壽命進(jìn)行仿真分析,通過(guò)Adams和nCode Design-life分別得出載荷譜與疲勞曲線,在此基礎(chǔ)上使用疲勞分析模塊Fatigue tool進(jìn)行壽命分析,得出疲勞壽命結(jié)果。同時(shí)以壽命云圖的形式顯示出車架容易壞的部位,為隧道車的設(shè)計(jì)和改進(jìn)提供了參考。
[Abstract]:The railway tunnel car is used in the railway tunnel operation of the disease type, disease mechanism, detection and remediation technology, which provides a reliable hardware equipment foundation for the daily maintenance and repair of the existing tunnel. Tunnel vehicle needs to work in bad environment and bear complex load. As one of the important parts of tunnel vehicle, the other parts are installed on it, and bear the vibration and load of the road. Therefore, it is very important to analyze and optimize the frame in the design of tunnel vehicle. In this paper, the three-dimensional geometric model of frame structure is established by SolidWorks software, and then the mechanical model of tunnel frame is established based on ANSYS / Workbench finite element analysis software, and the strength and stiffness of frame are analyzed. According to the results of finite element analysis and the Workbench software, the maximum stress of the frame is taken as the objective function. Taking the intermediate thickness of I-beam steel and the intermediate thickness of I-beam steel as parameter variables, the reliability optimization of frame based on response surface method is carried out. The optimized frame structure should have good dynamic characteristics. The modal analysis of the frame shows that the low order natural frequency of the frame is higher than the excitation frequency of the road and the resonance is avoided. Finally, the fatigue life of tunnel frame is simulated, and the load spectrum and fatigue curve are obtained by Adams and nCode Design-life, respectively. On this basis, fatigue tool is used to analyze the fatigue life, and the fatigue life result is obtained. At the same time, the life cloud diagram is used to show the easily damaged parts of the frame, which provides a reference for the design and improvement of the tunnel vehicle.
【學(xué)位授予單位】：石家莊鐵道大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：U216.6;U457.4

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2110436