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高速列车铝合金车体强度可靠性安全系数分析方法

论文摘要

针对铁道车辆结构设计标准中给定的安全系数存在经验性,从可靠性理论出发,分析可靠性安全系数评估方法,使安全系数选取趋于合理。以某型高速列车车体为研究对象,建立其有限元模型,参照EN12663-1车体设计标准确定静强度载荷工况。并考虑高速会车情况下的气动载荷工况,施加边界条件对车体进行强度分析。同时结合车体铝合金材料性能绘制车体材料的不同可靠度的Goodman曲线,建立可靠度与安全系数的关系模型,对车体静强度和疲劳强度的可靠性安全系数进行了分析。结果表明:随着可靠度的提高,安全系数降低,车体满足不同可靠度下的静强度和疲劳强度要求。99.9%可靠度下静强度的最小安全系数为1.3,出现在整备状态下纵向受1 500 kN压缩载荷作用的工况下;考虑气动载荷影响,结构疲劳安全系数最小值为1.53,有一定的安全裕量,车体侧墙门角和窗角位置的安全系数较小。车体结构的应力和材料强度的分散性对安全系数有影响,为确保高速列车车体具有较高的可靠度,可以采取控制铝合金材料强度性能的分散程度、降低几何结构的应力集中和优化结构减小工作应力等措施来实现。

论文目录

  • 前言
  • 1 车体静强度计算及可靠性安全系数分析
  •   1.1 静强度可靠性安全系数分析方法
  •   1.2 车体有限元模型建立
  •   1.3 车体静强度计算
  •   1.4 车体静强度可靠性安全系数分析
  • 2 车体疲劳强度可靠性安全系数分析
  •   2.1 疲劳强度可靠性安全系数分析方法
  •   2.2 车体疲劳强度载荷工况的确定
  •     （1） 作用在车体上的垂向载荷:
  •     （2） 车体承受的垂向和纵向动载荷:
  •     （3） 气动载荷:
  •     （4） 车体疲劳强度评估工况:
  •   2.3 车体可靠性安全系数分析
  • 3 结论

    • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 赵智堂,卢耀辉,张德文,冯振,曾京

    关键词: 高速列车车体,静强度,疲劳强度,可靠性安全系数,气动载荷

    来源: 机械强度 2019年02期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 铁路运输

    单位: 西南交通大学机械工程学院,西南交通大学牵引动力国家重点实验室

    基金: 国家自然科学基金项目(51275428),四川省科技厅国际科技合作项目(2018HH0072)资助~~

    分类号: U270.12

    DOI: 10.16579/j.issn.1001.9669.2019.02.014

    页码: 340-348

    总页数: 9

    文件大小: 261K

    下载量: 226

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    本文来源: https://www.lunwen66.cn/article/059f0f997859d967acaf5a9f.html