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CRH3型高速动车组转向架抗疲劳能力研究

杨爽  
【摘要】: 随着我国铁路第六次大提速的顺利实施,以及客运专线不断建成通车,国产CRH系列200~300km/h动车组已分期分批投入运营。转向架是高速动车组的走行机构,必须始终保持良好的性能状态,才能保证高速列车的安全可靠运行。由于高速动车组技术复杂,价格昂贵,如何减少动车组检修库停时间,增加走行公里数,提高运营效益,是各国高速铁路运营所追求的共同目标。铁路车辆的疲劳事故不断发生,关键部位疲劳断裂一旦发生,将产生非常严重的后果。车辆疲劳问题的解决是铁路安全运输的迫切需求。 本文在对国内外关于焊接结构疲劳及铁路车辆疲劳寿命预测研究现状及焊接结构疲劳寿命预测的基本理论和方法的基础上,鉴于目前铁路车辆焊接结构的疲劳评价标准较少,且美国AAR标准仅是针对铁路货车制定的。在进行虚拟疲劳试验中,引入了工程上广泛应用的国际焊接协会IIW标准和英国BS标准,以及写入2007版ASME锅炉及压力容器标准结构应力法,并且API/ASME合于使用性评定标准中均推荐将该方法应用于焊缝疲劳分析。并介绍了各个标准及方法的理论基础及计算原理,并从理论上对各种理论方法进行了对比,得出各个方法的优势与劣势。 本文以CRH3型高速动车组转向架焊接构架为研究对象,首先根据UIC加载标准,对该转向架进行了静强度计算,然后应用Goodman曲线、国际焊接学会IIW标准、英国BS标准以及结构应力法对该转向架进行疲劳寿命预测,并分析了这几种评定方法的特点及应用范畴,最后根据这几种计算结果进行了比较,得出结构应力法相对其他方法在理论和实际应用中均有明显的优势,应该得以推广。 本课题得到铁道部科技研究开发计划重点课题《大轴重机车车辆技术研究—大轴重货车焊接结构焊缝疲劳寿命研究与应用》(课题号:2009J005-C)的资助。


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