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文檔簡(jiǎn)介
1、鋼軌扣件是軌道的重要組成部件,其失效會(huì)加劇輪軌相互作用力,加速軌道和車(chē)輛結(jié)構(gòu)各部件破壞,甚至危及行車(chē)安全。針對(duì)地鐵線路兩種常用扣件頻繁發(fā)生彈條斷裂現(xiàn)象,本文基于有限元方法和車(chē)輛/軌道耦合動(dòng)力學(xué)理論,對(duì)彈條進(jìn)行靜態(tài)和動(dòng)態(tài)行為進(jìn)行系統(tǒng)分析,探究彈條斷裂原因,為扣件彈條的設(shè)計(jì)、優(yōu)化、安裝、養(yǎng)護(hù)和維修等提供科學(xué)依據(jù)。主要工作和結(jié)論如下:
(1)Ⅲ型和PR型扣件的大量現(xiàn)場(chǎng)安裝和使用試驗(yàn)表明彈條斷裂的根源是疲勞斷裂。建立了Ⅲ型和PR型彈條
2、扣件系統(tǒng)有限元模型,研究了Ⅲ型和PR型彈條不同安裝狀態(tài)和彈程對(duì)其扣壓力和應(yīng)力的影響。數(shù)值結(jié)果表明,彈條中肢插入鐵墊板插孔長(zhǎng)度對(duì)彈條的扣壓力影響很小,但對(duì)彈條最大等效應(yīng)力影響比較大;同時(shí),隨著彈條中肢插入鐵墊板插孔長(zhǎng)度的增加,彈條后端與鐵墊板的接觸狀態(tài)由線接觸轉(zhuǎn)化為多點(diǎn)接觸,使得彈條后端圓弧與鐵墊板端部發(fā)生擠壓,產(chǎn)生局部應(yīng)力集中。彈條主要受到扭轉(zhuǎn)和彎曲作用。隨著列車(chē)的反復(fù)通過(guò),彈條在應(yīng)力集中處容易萌生裂紋,最終裂紋擴(kuò)展導(dǎo)致彈條發(fā)生疲勞斷裂
3、。在線路運(yùn)營(yíng)維護(hù)中,應(yīng)將彈條后端圓弧與鐵墊板端部的距離嚴(yán)格控制在8~10mm范圍內(nèi)。
(2)從彈條的扣壓力、最大等效應(yīng)力、剪切應(yīng)力和第一主應(yīng)力角度出發(fā),分析鐵墊板端部圓角半徑對(duì)Ⅲ型彈條靜態(tài)行為的影響,結(jié)果表明:將鐵墊板插孔端部的優(yōu)化圓角半徑取為8mm左右,可以減小彈條過(guò)安裝之后的應(yīng)力集中。
(3)鋼軌波磨對(duì)Ⅲ型和PR型彈條動(dòng)態(tài)行為影響明顯,隨著鋼軌波磨幅值的增大及波長(zhǎng)的減小,扣件系統(tǒng)作用力均大幅度增大,彈條最大等效應(yīng)
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