鋼軌扣件是連接鋼軌與軌枕的重要部件,對保證軌道的穩(wěn)定性、可靠性起到重要作用�？奂谑斐绍壍篮蛙囕v結(jié)構(gòu)各零部件破壞,甚至危及了行車安全,因此,有必要對扣件系統(tǒng)的力學(xué)性能進行研究。本文基于有限元理論,對適用于客運軌道的Ⅱ型彈條扣件和重載軌道的Ⅲ型彈條扣件分別進行接觸應(yīng)力計算和彎曲應(yīng)力的力學(xué)分析,最后對Ⅱ型彈條扣件進行優(yōu)化設(shè)計。運用車輛/軌道耦合動力學(xué)理論方法計算得到輪軌垂向力和輪軌橫向力,分析了扣件彈條的受力狀態(tài)。采用非線性接觸理論,建立了兩種彈條扣件系統(tǒng)的有限元分析模型。利用有限元方法,對兩種彈條扣件系統(tǒng)進行接觸和彎曲力學(xué)性能的研究,重點分析了扣件系統(tǒng)安裝到位后,受到外載荷作用的扣件彈條表面接觸等效應(yīng)力的分布以及彈條彎曲等效應(yīng)力和變形量的情況。接觸應(yīng)力的結(jié)果表明,隨著軌道列車速度和軸重的增加,即外載荷的增大,彈條的最大接觸等效應(yīng)力呈非線性增加,接觸部位會發(fā)生塑性變形,應(yīng)力集中的部位在載荷循環(huán)作用下可能會導(dǎo)致裂紋的萌生。彎曲應(yīng)力以及變形量的結(jié)果表明,在直線軌道上,Ⅱ型和Ⅲ型扣件彈條隨著外載荷增大,變形量超過彈條本身具有的彈程范圍,造成彈條扣壓力降低,同時彈條的彎曲應(yīng)力超過屈服強度,... 

【文章來源】：大連交通大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 鋼軌扣件系統(tǒng)的簡介
        1.2.1 鋼軌扣件系統(tǒng)的分類
        1.2.2 鋼軌扣件系統(tǒng)的功能
        1.2.3 鋼軌扣件的失效問題
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.4 本文主要研究內(nèi)容
第二章 理論基礎(chǔ)與分析方法
    2.1 有限元接觸理論
        2.1.1 有限元方法原理
        2.1.2 有限元接觸理論計算
    2.2 強度理論分析
    本章小結(jié)
第三章 扣件系統(tǒng)的有限元模型
    3.1 有限元模型的建立
        3.1.1 Ⅱ型彈性扣件的有限元模型
        3.1.2 Ⅲ型彈條扣件的有限元模型
    3.2 邊界條件
        3.2.1 Ⅱ型彈條的邊界條件
        3.2.2 Ⅲ型彈條的邊界條件
        3.2.3 接觸設(shè)置
    3.3 計算參數(shù)
        3.3.1 Ⅱ型彈條扣件的計算參數(shù)
        3.3.2 Ⅲ型彈條扣件的計算參數(shù)
    3.4 計算工況
    3.5 軌道車輛模型的動力學(xué)建模及仿真計算
        3.5.1 軌道車輛動力學(xué)模型的建立
        3.5.2 軌道車輛動力學(xué)仿真計算
    3.6 鋼軌對彈條扣件的作用力計算
        3.6.1 直線軌道上的垂向上拔力的計算
        3.6.2 曲線軌道上的鋼軌橫向力的計算
    本章小結(jié)
第四章 軌道扣件的接觸力學(xué)分析
    4.1 Ⅱ型彈條扣件的強度結(jié)果分析
        4.1.1 扣件彈條的垂向位移分析
        4.1.2 扣件彈條的接觸應(yīng)力分析
    4.2 Ⅲ型彈條扣件強度結(jié)果分析
        4.2.1 扣件彈條的接觸應(yīng)力分析
    本章小結(jié)
第五章 扣件彈條的彎曲應(yīng)力分析
    5.1 直線段上的彈條彎曲應(yīng)力分析
        5.1.1 動載荷對彈條彈程的影響分析
        5.1.2 動載荷對彈條彎曲應(yīng)力的影響分析
    5.2 曲線段上的彈條彎曲應(yīng)力分析
        5.2.1 動載荷對彈條彈程的影響分析
        5.2.2 動載荷對彈條彎曲應(yīng)力的影響分析
    本章小結(jié)
第六章 Ⅱ型彈條的優(yōu)化設(shè)計
    6.1 鋼軌扣件的設(shè)計思路
    6.2 彈條扣件尺寸的優(yōu)化設(shè)計
        6.2.1 彈條尺寸的優(yōu)化
        6.2.2 優(yōu)化后彈條接觸應(yīng)力分析
    6.3 彈條扣件結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計
        6.3.1 彈條結(jié)構(gòu)的優(yōu)化
        6.3.2 優(yōu)化后彈條接觸應(yīng)力分析
    本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[7]基于TRIZ理論分析鋼軌扣件的發(fā)展與應(yīng)用研究[D]. 劉杉.西南交通大學(xué) 2015
[8]地鐵扣件系統(tǒng)靜動力分析研究[D]. 尚紅霞.西南交通大學(xué) 2014
[9]兩種軌道扣件彈條失效分析及有限元模擬分析[D]. 王振.西南交通大學(xué) 2013
[10]基于SIMPACK的不同軌道類型豎向動力響應(yīng)分析[D]. 蘇尚旭.中南大學(xué) 2012



本文編號：3206735