懸掛式單軌車輛轉(zhuǎn)向架懸吊梁強度及疲勞研究
發(fā)布時間:2021-08-13 06:11
懸掛式單軌交通系統(tǒng)以其較低的施工成本、較短的施工期、良好的線路適應(yīng)能力以及更高的空間利用率等優(yōu)點,成為了緩解高速城市化帶來的擁堵問題的優(yōu)秀方案,受到了越來越多的關(guān)注。以此為背景,本文針對一新型設(shè)計的懸掛式單軌車輛轉(zhuǎn)向架,對其主要構(gòu)件的懸吊梁部分進行了結(jié)構(gòu)強度計算以及疲勞分析,并對計算結(jié)果的準確性進行了驗證。本文首先介紹了懸掛式單軌交通系統(tǒng)的特點及其發(fā)展情況,分析了國內(nèi)外對于懸掛式單軌車輛的研究現(xiàn)狀,并根據(jù)我國實際情況,結(jié)合標準EN13749分析了轉(zhuǎn)向架懸吊梁的結(jié)構(gòu)及載荷傳遞過程,最終計算了其載荷,建立了13個超常靜載荷工況組合和37個正常運營工況組合。使用CREO軟件進行三維建模并提取模型導(dǎo)入Hypermesh中建立有限元模型進行靜強度與模態(tài)計算,運營工況計算數(shù)據(jù)根據(jù)標準中將多軸應(yīng)力轉(zhuǎn)化為單軸應(yīng)力的方法處理后,使用修正Goodman曲線圖進行疲勞強度評估。本文最終結(jié)果如下:1、根據(jù)設(shè)計研究的懸掛式單軌車輛轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)及其受力,參考相關(guān)標準,確定了轉(zhuǎn)向架懸吊梁的載荷計算方法及工況組合。結(jié)合其邊界條件使用Hypermesh建立了其有限元模型。2、分析靜強度計算及模態(tài)計算的結(jié)果,證明了該轉(zhuǎn)向架...
【文章來源】:西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
德國伍珀塔爾線
西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第2頁于伍珀塔爾市的河道之上,同時作為該市的主要交通干線以及觀光旅游線路。與傳統(tǒng)軌道交通一致,其轉(zhuǎn)向架使用鋼制車輪走行于鋼軌之上。轉(zhuǎn)向架采用非對稱懸掛設(shè)計,懸吊裝置位于軌道梁一側(cè)(如圖1-1)[11]。圖1-1德國伍珀塔爾線(2)日本東京上野動物園線日本東京上野動物園的懸掛式單軌線路于上世紀60年代起開始運營,只在2001年至2002年間暫停使用過。該線路可視作伍珀塔爾線的改進型,依然采用非對稱懸掛,但改用了橡膠輪胎(如圖1-2)。線路總長0.3千米,采用600伏直流電壓供電[12]。列車編組為兩個車廂,每個車廂含有兩個轉(zhuǎn)向架。圖1-2東京上野動物園線(3)法國新堡Safege懸掛式單軌實驗線
西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第3頁法國Safege聯(lián)盟公司在總工程師LucienChadenson的帶領(lǐng)下于1958年設(shè)計了Safege型懸掛式單軌,并于新堡建立了一條試驗線試運行[13]。Safege型懸掛式單軌開創(chuàng)性的使用未封閉的軌道梁,軌道梁在下方開口,轉(zhuǎn)向架運行于軌道梁內(nèi),而車體與轉(zhuǎn)向架由通過軌道梁開口處的連接裝置進行聯(lián)接。這種結(jié)構(gòu)使得車輛具有了更好的穩(wěn)定性[14]。新堡的試驗線達到了120km/h的速度[15]。雖然它沒有投入實際應(yīng)用,但它為德國和日本的研究人員提供了新的設(shè)計思路(如圖1-3)。圖1-3法國Safege試驗線(4)德國多特蒙德H-Bahn懸掛式單軌1980年,在聯(lián)邦政府的委托之下,德國多特蒙德大學(xué)與西門子公司合作建造了世界第一條無人駕駛的懸掛式單軌列車線路。該線路于1984年建成,并與2003年進行了擴建[16][17]。線路總長3千米,設(shè)有5個站,日客運量5000人次,而由于每天運行最長達21小時,其最大日客運量可以達到11000人次[18]。該線路是一條具有試驗性質(zhì)的多特蒙德大學(xué)的校內(nèi)交通線,運量較低(如圖1-4)。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]體-殼混合單元與實體單元在構(gòu)架強度計算中的對比分析[J]. 王騰飛,肖緋雄,銀豪. 現(xiàn)代城市軌道交通. 2019(01)
[2]懸掛式單軌車輛的應(yīng)用分析[J]. 白雪,李芾. 電力機車與城軌車輛. 2015(02)
[3]國內(nèi)軌道交通發(fā)展概述[J]. 劉凌云,付雯雯. 決策探索(下半月). 2014(03)
[4]懸掛式空中列車的應(yīng)用發(fā)展[J]. 周美艷. 國外鐵道車輛. 2014(02)
[5]懸掛式單軌車的發(fā)展及其現(xiàn)狀[J]. 李芾,許文超,安琪. 機車電傳動. 2014(02)
[6]我國地鐵建設(shè)狀況分析[J]. 藍蘭. 中國儀器儀表. 2009(10)
[7]動車轉(zhuǎn)向架焊接構(gòu)架的靜強度和疲勞強度試驗[J]. 馮遵委,唐永明,孫海東. 國外鐵道車輛. 2009(04)
[8]工程軌道車轉(zhuǎn)向架焊接構(gòu)架強度與模態(tài)分析[J]. 安琪,李芾,付茂海,周張義,張軍平,何蘭亮. 內(nèi)燃機車. 2008(09)
[9]焊接構(gòu)架疲勞強度的有限元分析及評估[J]. 田合強,鄔平波,王建斌,蘭清群. 內(nèi)燃機車. 2008(03)
[10]復(fù)合輕軌車體的多級優(yōu)化法[J]. A.M.Harte,張俊,邵文盛. 國外鐵道車輛. 2005(04)
碩士論文
[1]北京地鐵2號線車輛轉(zhuǎn)向架構(gòu)架載荷測試與研究[D]. 張立.北京交通大學(xué) 2017
[2]新型懸掛式單軌車輛轉(zhuǎn)向架構(gòu)架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計與強度分析[D]. 劉寧.西南交通大學(xué) 2017
[3]懸掛式單軌車輛轉(zhuǎn)向架焊接構(gòu)架模態(tài)分析及強度研究[D]. 王智輝.西南交通大學(xué) 2017
[4]基于體—殼混合單元結(jié)構(gòu)的焊縫疲勞強度研究[D]. 曲文輝.西南交通大學(xué) 2017
[5]高速動車組拖車轉(zhuǎn)向架構(gòu)架結(jié)構(gòu)分析[D]. 周舟.石家莊鐵道大學(xué) 2016
[6]具有一系懸掛的懸掛式單軌車輛懸掛參數(shù)分析及優(yōu)化[D]. 李天一.西南交通大學(xué) 2015
[7]懸掛式單軌車輛轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)設(shè)計及動力學(xué)性能分析[D]. 張德乾.西南交通大學(xué) 2015
[8]基于ADAMS的懸掛式單軌車輛懸掛參數(shù)優(yōu)化和側(cè)風(fēng)影響研究[D]. 曹愷.西南交通大學(xué) 2015
[9]70%低地板轉(zhuǎn)向架構(gòu)架強度分析與試驗研究[D]. 付媛媛.北京交通大學(xué) 2014
[10]懸掛式單軌車動力學(xué)性能研究[D]. 許文超.西南交通大學(xué) 2014
本文編號:3339911
【文章來源】:西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
德國伍珀塔爾線
西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第2頁于伍珀塔爾市的河道之上,同時作為該市的主要交通干線以及觀光旅游線路。與傳統(tǒng)軌道交通一致,其轉(zhuǎn)向架使用鋼制車輪走行于鋼軌之上。轉(zhuǎn)向架采用非對稱懸掛設(shè)計,懸吊裝置位于軌道梁一側(cè)(如圖1-1)[11]。圖1-1德國伍珀塔爾線(2)日本東京上野動物園線日本東京上野動物園的懸掛式單軌線路于上世紀60年代起開始運營,只在2001年至2002年間暫停使用過。該線路可視作伍珀塔爾線的改進型,依然采用非對稱懸掛,但改用了橡膠輪胎(如圖1-2)。線路總長0.3千米,采用600伏直流電壓供電[12]。列車編組為兩個車廂,每個車廂含有兩個轉(zhuǎn)向架。圖1-2東京上野動物園線(3)法國新堡Safege懸掛式單軌實驗線
西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第3頁法國Safege聯(lián)盟公司在總工程師LucienChadenson的帶領(lǐng)下于1958年設(shè)計了Safege型懸掛式單軌,并于新堡建立了一條試驗線試運行[13]。Safege型懸掛式單軌開創(chuàng)性的使用未封閉的軌道梁,軌道梁在下方開口,轉(zhuǎn)向架運行于軌道梁內(nèi),而車體與轉(zhuǎn)向架由通過軌道梁開口處的連接裝置進行聯(lián)接。這種結(jié)構(gòu)使得車輛具有了更好的穩(wěn)定性[14]。新堡的試驗線達到了120km/h的速度[15]。雖然它沒有投入實際應(yīng)用,但它為德國和日本的研究人員提供了新的設(shè)計思路(如圖1-3)。圖1-3法國Safege試驗線(4)德國多特蒙德H-Bahn懸掛式單軌1980年,在聯(lián)邦政府的委托之下,德國多特蒙德大學(xué)與西門子公司合作建造了世界第一條無人駕駛的懸掛式單軌列車線路。該線路于1984年建成,并與2003年進行了擴建[16][17]。線路總長3千米,設(shè)有5個站,日客運量5000人次,而由于每天運行最長達21小時,其最大日客運量可以達到11000人次[18]。該線路是一條具有試驗性質(zhì)的多特蒙德大學(xué)的校內(nèi)交通線,運量較低(如圖1-4)。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]體-殼混合單元與實體單元在構(gòu)架強度計算中的對比分析[J]. 王騰飛,肖緋雄,銀豪. 現(xiàn)代城市軌道交通. 2019(01)
[2]懸掛式單軌車輛的應(yīng)用分析[J]. 白雪,李芾. 電力機車與城軌車輛. 2015(02)
[3]國內(nèi)軌道交通發(fā)展概述[J]. 劉凌云,付雯雯. 決策探索(下半月). 2014(03)
[4]懸掛式空中列車的應(yīng)用發(fā)展[J]. 周美艷. 國外鐵道車輛. 2014(02)
[5]懸掛式單軌車的發(fā)展及其現(xiàn)狀[J]. 李芾,許文超,安琪. 機車電傳動. 2014(02)
[6]我國地鐵建設(shè)狀況分析[J]. 藍蘭. 中國儀器儀表. 2009(10)
[7]動車轉(zhuǎn)向架焊接構(gòu)架的靜強度和疲勞強度試驗[J]. 馮遵委,唐永明,孫海東. 國外鐵道車輛. 2009(04)
[8]工程軌道車轉(zhuǎn)向架焊接構(gòu)架強度與模態(tài)分析[J]. 安琪,李芾,付茂海,周張義,張軍平,何蘭亮. 內(nèi)燃機車. 2008(09)
[9]焊接構(gòu)架疲勞強度的有限元分析及評估[J]. 田合強,鄔平波,王建斌,蘭清群. 內(nèi)燃機車. 2008(03)
[10]復(fù)合輕軌車體的多級優(yōu)化法[J]. A.M.Harte,張俊,邵文盛. 國外鐵道車輛. 2005(04)
碩士論文
[1]北京地鐵2號線車輛轉(zhuǎn)向架構(gòu)架載荷測試與研究[D]. 張立.北京交通大學(xué) 2017
[2]新型懸掛式單軌車輛轉(zhuǎn)向架構(gòu)架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計與強度分析[D]. 劉寧.西南交通大學(xué) 2017
[3]懸掛式單軌車輛轉(zhuǎn)向架焊接構(gòu)架模態(tài)分析及強度研究[D]. 王智輝.西南交通大學(xué) 2017
[4]基于體—殼混合單元結(jié)構(gòu)的焊縫疲勞強度研究[D]. 曲文輝.西南交通大學(xué) 2017
[5]高速動車組拖車轉(zhuǎn)向架構(gòu)架結(jié)構(gòu)分析[D]. 周舟.石家莊鐵道大學(xué) 2016
[6]具有一系懸掛的懸掛式單軌車輛懸掛參數(shù)分析及優(yōu)化[D]. 李天一.西南交通大學(xué) 2015
[7]懸掛式單軌車輛轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)設(shè)計及動力學(xué)性能分析[D]. 張德乾.西南交通大學(xué) 2015
[8]基于ADAMS的懸掛式單軌車輛懸掛參數(shù)優(yōu)化和側(cè)風(fēng)影響研究[D]. 曹愷.西南交通大學(xué) 2015
[9]70%低地板轉(zhuǎn)向架構(gòu)架強度分析與試驗研究[D]. 付媛媛.北京交通大學(xué) 2014
[10]懸掛式單軌車動力學(xué)性能研究[D]. 許文超.西南交通大學(xué) 2014
本文編號:3339911
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