貨車(chē)輪對(duì)結(jié)構(gòu)性能有限元分析與仿真研究.pdf

1、為了適應(yīng)我國(guó)鐵路貨物運(yùn)輸快速增長(zhǎng)的發(fā)展需要，提高貨車(chē)車(chē)輛制動(dòng)能力一直是列車(chē)運(yùn)行安全性的研究重點(diǎn)。車(chē)輪磨耗、熱裂紋等是制動(dòng)過(guò)程中車(chē)輪失效的主要形式，因此車(chē)輪熱失效問(wèn)題直接影響著列車(chē)運(yùn)行的安全性。
　　在有限元熱分析相關(guān)理論基礎(chǔ)之上，考慮輪軸過(guò)盈量和材料的非線性，應(yīng)用大型通用有限元分析軟件ANSYS構(gòu)建了有限元三維輪對(duì)仿真模型，包括新車(chē)時(shí)刻、磨耗到限時(shí)刻和磨耗中間時(shí)刻模型;遵循熱分析能量轉(zhuǎn)換準(zhǔn)則利用數(shù)值仿真分析法確定制動(dòng)熱負(fù)荷的邊界條

2、件;應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)中的正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)法，根據(jù)熱負(fù)荷邊界中的變量因素建立數(shù)學(xué)模型。
　　分別計(jì)算正交實(shí)驗(yàn)數(shù)學(xué)模型下緊急制動(dòng)和坡道制動(dòng)的溫度場(chǎng)，利用序貫耦合法將溫度場(chǎng)計(jì)算結(jié)果作為邊界條件再分別計(jì)算兩種制動(dòng)下的應(yīng)力場(chǎng)，利用方差分析比較實(shí)驗(yàn)結(jié)果，評(píng)價(jià)各因素對(duì)結(jié)果的顯著影響，篩選出一個(gè)影響計(jì)算結(jié)果最大的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，繪制其溫度場(chǎng)及應(yīng)力場(chǎng)的溫度和等效應(yīng)力隨時(shí)間的變化趨勢(shì)，以及分析形成該趨勢(shì)的本質(zhì)原因。
　　計(jì)算輪對(duì)在機(jī)械載荷單獨(dú)作用下以及熱—結(jié)