發(fā)布時(shí)間：2020-01-21 13:37

【摘要】：隨著我國(guó)單軌交通在城市中的普及，單道交通的安全顯得愈發(fā)重要。道岔梁是跨座式單軌交通中的基礎(chǔ)構(gòu)件之一，它對(duì)于列車(chē)的正常運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用。道岔梁不同于一般的鋼筋混凝土橋梁，它本質(zhì)上屬于大型焊接鋼結(jié)構(gòu)。本文研究的道岔梁屬于關(guān)節(jié)型五開(kāi)道岔梁，它的受力狀況較為復(fù)雜，工作頻繁，通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)獲得道岔梁在工作時(shí)的應(yīng)力分布狀況，準(zhǔn)確了解該結(jié)構(gòu)工作時(shí)的薄弱位置以判定其可靠性是必要且可行的。本文對(duì)道岔梁的靜強(qiáng)度進(jìn)行了有限元仿真計(jì)算，并對(duì)道岔梁的疲勞壽命進(jìn)行預(yù)測(cè)分析，以期為道岔梁后續(xù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供有益參考。 以關(guān)節(jié)型五開(kāi)道岔梁的三號(hào)梁為主要研究對(duì)象，本文利用UG軟件建立了三號(hào)梁的有限元模型，根據(jù)道岔梁的實(shí)際運(yùn)行情況，確定了三號(hào)梁工作時(shí)典型的三種加載方案。再使用ANSYS軟件的Workbench模塊對(duì)三號(hào)道岔梁有限元模型進(jìn)行詳細(xì)的靜力學(xué)分析與模態(tài)分析，并對(duì)二號(hào)梁及其它重要構(gòu)件做了靜強(qiáng)度校核。最后在隨機(jī)載荷譜的基礎(chǔ)上初步計(jì)算了三號(hào)道岔梁的疲勞壽命，并對(duì)疲勞壽命結(jié)果進(jìn)行了可靠度計(jì)算。 靜力學(xué)仿真結(jié)果表明：三號(hào)道岔梁的強(qiáng)度滿足使用要求，且有較大裕量；變形最大處在梁的中上部，即使考慮振動(dòng)影響，該變形也是可以接受的。但是存在明顯的應(yīng)力集中點(diǎn)，發(fā)生在焊接位置。二號(hào)梁、T型軸以及螺栓組均滿足靜強(qiáng)度要求。 模態(tài)分析結(jié)果顯示三號(hào)道岔梁的固有頻率值隨著外部載荷的施加變化不大，一階振型固有頻率值為51赫茲，振動(dòng)變形與靜強(qiáng)度變形疊加，局部需加強(qiáng)剛度。 疲勞壽命預(yù)測(cè)結(jié)果顯示三號(hào)道岔梁滿足鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的最低壽命年限要求。在選擇高置信度的S-N曲線作為材料疲勞屬性的情況下，道岔梁的疲勞壽命有所降低，但變化不大。最后對(duì)該疲勞壽命結(jié)果進(jìn)行了置信度計(jì)算，，得出此疲勞壽命結(jié)果有較高的可靠度，同時(shí)提出為了進(jìn)一步提高道岔梁的疲勞壽命，道岔梁局部的結(jié)構(gòu)聯(lián)接處需做結(jié)構(gòu)優(yōu)化。
【圖文】：

圖 1.1 跨座式單軌鐵路究意義述軌交通系統(tǒng)中的軌道梁是列車(chē)的運(yùn)行軌道，起承重作用，導(dǎo)向（如圖 1.2）�？缱絾诬夎F路的軌道由三部分組成：其中軌道梁多采用預(yù)應(yīng)力混凝土的等截面簡(jiǎn)支梁結(jié)構(gòu)，軌行軌道，兩側(cè)面的上、下部分分別是列車(chē)導(dǎo)向輪和穩(wěn)定輪“T”形、倒“L”形和“門(mén)”形三種形式。道岔則是軌道的可活動(dòng)部分。道岔又叫作道岔梁，它不同于一般的鋼質(zhì)上屬于大型焊接鋼結(jié)構(gòu)[1]。 梁進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，不僅要考慮道岔梁的設(shè)計(jì)尺寸需滿足要保證軌道梁能夠承受彎扭等復(fù)雜受力狀況，并且要有較單軌鐵路的道岔有多種形式，按照其結(jié)構(gòu)組成與轉(zhuǎn)轍后的

圖 1.2 道岔梁及模態(tài)分析意義分析是指：在常溫條件下，對(duì)結(jié)構(gòu)的承載能力，抵抗變形下的響應(yīng)特性進(jìn)行分析，以獲取該結(jié)構(gòu)的剛度值、應(yīng)力分，從而確定該結(jié)構(gòu)是否滿足各項(xiàng)強(qiáng)度設(shè)計(jì)準(zhǔn)則要求。分析可以校核所分析結(jié)構(gòu)抵抗變形的能力是否滿足設(shè)計(jì)要?jiǎng)恿Ψ治鎏峁﹦偠忍匦詳?shù)據(jù)。若靜強(qiáng)度分析結(jié)果顯示結(jié)構(gòu)減小該結(jié)構(gòu)的承力件尺寸。態(tài)簡(jiǎn)稱(chēng)為模態(tài)，它是彈性結(jié)構(gòu)體的固有特性，通過(guò)模態(tài)分頻率范圍內(nèi)該結(jié)構(gòu)的各階主要模態(tài)特性，依照此結(jié)果就可外部或內(nèi)部各種激勵(lì)作用下結(jié)構(gòu)體產(chǎn)生的實(shí)際振動(dòng)響應(yīng)，計(jì)及設(shè)備故障診斷的重要方法之一。究意義
【學(xué)位授予單位】：重慶交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類(lèi)號(hào)】：U232;U441

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 楊鵬;顧學(xué)康;吳東偉;;半潛平臺(tái)載荷不確定性及結(jié)構(gòu)可靠性研究[J];船舶力學(xué);2012年Z1期

2 俞劍勇;張艷芳;王銘飛;;海上風(fēng)力發(fā)電工程鋼結(jié)構(gòu)疲勞分析[J];鋼結(jié)構(gòu);2008年08期

3 郭春紅;弓俊青;惠云玲;楊建平;汪海;陳秀華;;鋼吊車(chē)梁結(jié)構(gòu)疲勞壽命評(píng)估理論方法的比較[J];鋼結(jié)構(gòu);2011年01期

4 陳冰;;推車(chē)機(jī)牽引臂鋼結(jié)構(gòu)疲勞分析[J];裝備制造技術(shù);2011年08期

5 張兆遠(yuǎn);;對(duì)系統(tǒng)局部結(jié)構(gòu)的可靠性分析[J];湖北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2010年05期

6 張軍;;從結(jié)構(gòu)可靠性失效準(zhǔn)則和剩余壽命評(píng)估準(zhǔn)則探討橋式起重機(jī)[J];湖南農(nóng)機(jī);2011年09期

7 謝素明;周曉坤;李向偉;李曉峰;;基于美國(guó)ASME標(biāo)準(zhǔn)的重載貨車(chē)車(chē)體焊縫疲勞壽命預(yù)測(cè)[J];計(jì)算力學(xué)學(xué)報(bào);2012年01期

8 許艾明;趙柱;陳琨;楊培林;;非確定工作狀態(tài)下機(jī)械系統(tǒng)可靠性分析[J];機(jī)械設(shè)計(jì)與制造;2012年01期

9 徐定海;蓋京波;王善;;沖擊載荷作用下板殼結(jié)構(gòu)的可靠性研究[J];機(jī)械設(shè)計(jì);2009年02期

10 文凌波;王會(huì)義;宋健;李亮;;某型驅(qū)動(dòng)橋殼疲勞壽命的仿真與實(shí)驗(yàn)分析[J];中國(guó)制造業(yè)信息化;2006年13期

本文編號(hào)：2571603