ANSYS轉(zhuǎn)8G轉(zhuǎn)向架側(cè)架結(jié)構(gòu)分析終期答辯

轉(zhuǎn)8G轉(zhuǎn)向架側(cè)架有限元分析

中期答辯成員

（答辯人）轉(zhuǎn)8G轉(zhuǎn)向架特點簡介為適應(yīng)提速和加設(shè)交叉支撐桿，重新設(shè)計改進(jìn)了側(cè)架和支撐座，支撐座與側(cè)架之間密貼施焊（無連接板），采用嵌入式滑槽磨耗板，采用弧形筋的新結(jié)構(gòu)閘瓦托，其余零部件與轉(zhuǎn)8A轉(zhuǎn)向架相同。前期準(zhǔn)備后期處理查閱資料收集參數(shù)Pro/E建模并導(dǎo)入ANSYS施加荷載網(wǎng)格劃分得出結(jié)論分析受力情況定義單元類型和材料屬性計算結(jié)果完善論文應(yīng)力分析參閱資料，找到相關(guān)參數(shù)軸重/t21輪對自重/t1.1許用應(yīng)力/MPa150材料ZG230-450碳素鋼鑄鋼件泊松比0.3彈性模量/GPa178轉(zhuǎn)向架自重/t4.2軸重/t21輪對自重/t1.1許用應(yīng)力/MPa150材料ZG230-450碳素鋼鑄鋼件泊松比0.3彈性模量/GPa178轉(zhuǎn)向架自重/t4.2模型建立導(dǎo)入ANSYS，進(jìn)行網(wǎng)格劃分受力分析軸重/t21輪對自重/t1.1立柱磨耗板一側(cè)面積/m230.822*10-3彈簧撐臺面總面積/m27*1.948x10-3垂直面載荷/KN/m214302橫向面載荷/KN/m22531施加約束在垂向載荷單獨作用時，約束軸箱垂向支撐處單元的垂向線位移的自由度；垂向載荷及橫向載荷聯(lián)合作用時，約束軸箱垂向處單元的垂向線位移的自由度和外側(cè)軸箱面的橫向線位移的自由度。施加橫向約束施加垂向面載荷位移變形查看位移矢量圖路徑映射包含三個主要的步驟：定義路徑、映射結(jié)果和對路徑項進(jìn)行處理GUI:MainMenu/GeneralPostproc/PathOperations/definePath/OnnodesGUI:MainMenu/GeneralPostproc/PathOperations/MapontoPathGUI:MainMenu/GeneralPostproc/PathOperations/PlotPathItem/OnGraph路徑映射垂向荷載計算結(jié)果最大應(yīng)力處應(yīng)力矢量圖有滑槽側(cè)承臺拐角處無滑槽側(cè)三角透視孔處軸箱拐角處有節(jié)點8576，無8574軸箱拐角處應(yīng)力查看施加橫向面載荷聯(lián)合工況位移變形圖位移變形矢量圖查看位移映射路徑彈簧承臺面處位移變形聯(lián)合工況stresssolution有滑槽側(cè)承臺拐角處應(yīng)力分布圖

無滑槽側(cè)承臺拐角處軸箱拐角處三角透視孔最大應(yīng)力處不同計算下的結(jié)果值路徑映射通過節(jié)點List結(jié)果清單垂直工況無滑槽側(cè)8789/9391有滑槽側(cè)9695/9896/97三角透視孔34.540/3538/39軸箱拐角6182/8584/905650/9070/78聯(lián)合工況無滑槽側(cè)98100/104102/104有滑槽側(cè)107106/109108/108三角透視孔65.574/6469/71.5軸箱拐角5878.5/8079/865349/8567/74.5對比應(yīng)力位置應(yīng)力值（垂直工況）應(yīng)力值（聯(lián)合工況）軸箱拐角6158滑槽側(cè)的承臺拐角96107無滑槽側(cè)的承臺拐角8798三角透視孔下邊緣34.565.5總結(jié)作為轉(zhuǎn)向架的三大件之一，側(cè)架的重要性是毋庸置疑的。我們所研究的21t軸重提速貨車轉(zhuǎn)向架，隨著貨車的運(yùn)行速度的提高，對于轉(zhuǎn)向架側(cè)架的力學(xué)性能也有了更高的要求。通過ANSYS軟件進(jìn)行有限元分析，我們可以看到轉(zhuǎn)8G型轉(zhuǎn)向架側(cè)架的應(yīng)力主要集中在三個部位，軸箱拐角處，三角透視孔下邊緣，以及承臺拐角處（包括了有滑槽側(cè)拐角處和無滑槽拐角處）。其中承臺拐角處的應(yīng)力最為集中，其中垂直工況時σ=132MPa，聯(lián)合工況時σ=160MPa。聯(lián)合工況時其值超過了需用應(yīng)力值σe=150MPa，令K=160/150≈1.1＜1.5.即滿足1.5倍原則另外考慮到本次結(jié)構(gòu)靜強(qiáng)度分析是建立在轉(zhuǎn)向架圖紙設(shè)計的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，而在實際當(dāng)中，轉(zhuǎn)8G型轉(zhuǎn)向架側(cè)架存在著公差范圍，一般情況下壁厚會偏大，壁厚偏大會使結(jié)構(gòu)強(qiáng)度增加。因此我們利用ANSYS有限元分析軟件做出來的結(jié)果比實際的大一些。另外由于在轉(zhuǎn)8G型轉(zhuǎn)向架側(cè)架的承臺拐角處存在著較之其他部位比較大的應(yīng)力集中，我們知道，一旦產(chǎn)生了缺陷，局部應(yīng)力會進(jìn)一步提高，從而使缺陷升級為裂紋源，惡性