基于線路試驗的C80車體結構載荷譜與動應力響應分析.pdf

1、提速和重載化已成為我國鐵路貨物運輸?shù)募榷òl(fā)展方向，而C80重載運煤專用敞車的研制成功更是推動了我國鐵路貨物運輸事業(yè)的高速發(fā)展。神華集團是我國最大的煤炭能源生產(chǎn)運輸企業(yè)，具有一定規(guī)模的C80型敞車保有量，然而，其專用鐵路線路的路況較為復雜惡劣，C80型敞車在運用中由隨機交變載荷的作用導致車體結構的裂損率明顯高于同型國鐵敞車。因此，開展神華專用線路上的C80型敞車車體載荷譜研究、全面系統(tǒng)掌握車體服役載荷環(huán)境的工作具有重要意義。另外，尋找對C

2、80型敞車車體結構疲勞損傷影響較大的典型線路特征和運行工況，為評估車輛零部件的服役疲勞可靠性和運用部位維修周期的確定提供基礎依據(jù)。本論文以C80型敞車的線路載荷譜試驗為基礎，進行了以下幾個方面的研究:
　　(1)通過在C80型敞車上安裝測力車鉤和測力搖枕來獲得車鉤、心盤和旁承的載荷數(shù)據(jù)，然后基于在神朔-朔黃線路的實測載荷-時間歷程數(shù)據(jù)，通過雨流計數(shù)法，編制了神木-黃驊港路段車體沉浮、縱向、側滾和扭轉實測載荷譜。
　　(2)建

3、立C80型敞車車體的有限元模型，對其進行靜力學分析，計算車體在沉浮、縱向、側滾和扭轉四種工況下的應力值，從而確定車體疲勞關鍵部位在各載荷系下的載荷-應力傳遞系數(shù)。同時對車體模型進行有限元模態(tài)分析，并與車體測點的頻譜分析進行對比，排除了動態(tài)因素的影響，明確了靜態(tài)載荷-應力傳遞關系可以用于車體疲勞損傷評估。
　　(3)在測試載荷的同時，也測試了這些疲勞關鍵部位的動態(tài)應力。在此工作基礎上，對大應力點分別進行了實測應力譜損傷和實測載荷譜的