基于動力學和結構強度分析的關節(jié)連接器載荷識別研究.pdf

1、隨著中國鐵路貨運的發(fā)展，中國越來越需要運輸效率高、速度快和可靠性高的運輸方式。由于關節(jié)式車輛具有節(jié)省所用轉向架數(shù)量、充分利用軸重及縮短車輛之間的連接距離等優(yōu)點，關節(jié)車已經(jīng)在中國逐漸的發(fā)展起來。
　　作為亞洲最大的鐵路貨車制造企業(yè)——中車齊齊哈爾車輛有限公司從2005年就已經(jīng)開始設計生產(chǎn)關節(jié)車并出口至澳大利亞。2016年3月，中車齊齊哈爾車輛有限公司又設計了GJ1型關節(jié)連接器，該關節(jié)連接器可以用于鐵路關節(jié)式平車、關節(jié)式小汽車運輸車、

2、馱背運輸車等關節(jié)式貨車上，由于該關節(jié)連接器結構特殊且受力情況復雜，需要研究其載荷識別方法并分析其在運用過程中的載荷情況，這不但有助于GJ1型關節(jié)連接器設計的改進，還為將來關節(jié)式車輛的發(fā)展奠定了堅實的基礎。
　　本文研究關節(jié)連接器的載荷識別方法主要是基于動力學分析和結構強度分析來研究的。論文通過建立二聯(lián)式關節(jié)車動力學模型主要分析了關節(jié)連接器的相互運動關系及某些工況下的載荷情況，同時通過對關節(jié)連接器零件之間定義接觸建立了有限元模型并分

3、析了關節(jié)連接器的結構強度，根據(jù)動力學仿真結果及有限元計算結果提出了關節(jié)連接器縱向、橫向和垂向載荷的載荷識別方案。
　　本文對二聯(lián)式關節(jié)車及關節(jié)連接器的動力學性能進行了分析，分析結果表明車輛的各項動力學性能均滿足GB5599-85《鐵道車輛動力學性能評定和試驗鑒定規(guī)范》及關節(jié)連接器設計規(guī)范等要求。同時，通過分析各種運行條件下GJ1型關節(jié)連接器的載荷變化情況可以為下一步的線路測試試驗提供一定的理論參考。
　　本文參照TB/T13

4、35-1996《鐵道車輛強度設計及試驗鑒定規(guī)范》以及廠家給出的考核標準，利用有限元軟件ANSYS對關節(jié)連接器進行了靜強度分析，分析結果表明，GJ1型關節(jié)連接器主要受力零件凹、凸關節(jié)靜強度滿足上述標準要求。本文參照美國AAR標準對關節(jié)連接器進行了疲勞強度分析，分析結果表明GJ1型關節(jié)連接器疲勞強度滿足500萬公里的運行要求。
　　基于上述分析結果及有限元計算結果提出了GJ1型關節(jié)連接器縱向、橫向和垂向三種載荷的載荷識別方案并說明了貼