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《西南交通大学》 2011年
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机车弹簧应力强度因子计算及其剩余疲劳寿命分析

绳义千  
【摘要】:机车一系弹簧是转向架的主要零部件之一,它质量的好坏及使用寿命对列车的安全性和可靠性影响很大。随着高速铁路时代的到来,人们对列车行车安全性及可靠性提出了越来越多的要求。这就对转向架及其上面的弹簧提出了更高的要求。然而在车辆实际运行过程中人们发现,即使是在许用应力范围内也会发生机车车辆弹簧断裂的情况。 经过长时间的使用,在弹簧表面不可避免的会产生一些缺陷,加之弹簧是在十分复杂且载荷不断变化的环境下工作,这些缺陷就会在交变应力的作用下不断的演变从而形成裂纹,最后导致弹簧断裂失效。 为了研究弹簧疲劳性能,预测其疲劳寿命,本文致力于对机车上的一系弹簧的分析与研究,主要包括有缺陷和无缺陷这两种情况。文中运用有限元应力分析计算和MSC.FATIGUE疲劳强度,对弹簧的疲劳寿命和带有裂纹的弹簧的剩余疲劳寿命进行分析。主要的研究工作有如下几点: 1.首先对圆柱螺旋弹簧的基本理论进行阐述,使大家对圆柱螺旋弹簧有—基本的了解; 2.然后对弹簧疲劳理论和裂纹扩展理论做详细地说明,为后面所要进行的弹簧疲劳以及裂纹扩展计算做铺垫; 3.最后两章是本文的重点,先对裂纹尖端的应力强度因子进行计算,判断弹簧断裂是否发生。接着运用MSC.FATIGUE对无缺陷和带有裂纹状况进行了详细的计算分析,预测其疲劳寿命和剩余疲劳寿命。得到临界裂纹尺寸,预测带有缺陷弹簧的使用期限,为弹簧的检修及更换提供了一个依据。
【学位授予单位】:西南交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:U260.3

【参考文献】
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