考虑轮对柔性的车轮疲劳寿命研究

摘要：

以 CRH2型动车组拖车车轮为研究对象，建立考虑轮对柔性的车辆系统刚柔耦合动力学模型，利用有限元法和Palmgren －Miner 准则对车轮的疲劳寿命进行研究。利用有限元软件 ANSYS 建立轮对的有限元模型并生成轮对子结构模型；利用多体动力学分析软件 SIMAPCK 建立包含柔性轮对的车辆系统刚柔耦合动力学模型，得到轮对的动力学响应和受到的动荷载时间历程，并与车辆系统多刚体动力学模型的结果对比；基于名义应力和 Palmgren －Miner 准则对车轮的疲劳寿命进行研究。研究结果表明：考虑轮对柔性的车辆系统动力学模型能够得到更准确的车轮受到的动载荷时间历程；车轮首先发生疲劳破坏的部位发生在辐板和轮辋以及轮毂过度处，属非比例多轴疲劳破坏，并首先在辐板表面形成裂纹并逐渐向内扩展；车轮的疲劳寿命远大于设计要求的使用年限，大部分未磨耗的到限的车轮经探伤处理后可以回收再利用。

关键词：疲劳寿命、有限元法、柔性轮对、刚柔耦合动力学模型

所属期刊栏目：13

分类号：U260.33+.1;TP391.9(机车工程)

资助基金：甘肃省财政厅基本科研经费资助项目；兰州交通大学青年科学基金资助项目2013028

在线出版日期：2016-05-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：557-563