国家自然科学基金(51205324)
- 作品数：30 被引量：112H指数：6
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- 相关机构：西南交通大学中国南车集团株洲电力机车有限公司中车四方车辆有限公司更多>>
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- 相关领域：机械工程交通运输工程金属学及工艺矿业工程更多>>
- 不同悬挂方式驱动系统的垂向耦合系统动力学模型被引量：1
- 2016年
- 简单介绍了驱动系统中牵引电机不同悬挂方式下的几何结构及应用范畴,从工程实际应用角度出发,基于车辆—轨道耦合动力学理论,以B_0-B_0构架为本体,建立了各悬挂方式下构架—驱动系统三刚体多自由度的"质量—刚度—阻尼"垂向振动力学模型,依据其结构的几何和运动关系,根据达朗贝尔原理列出各悬挂方式各刚体的振动微分方程,为驱动系统垂向振动的数值分析和仿真分析提供理论基础。以抱轴式悬挂系统为仿真分析对象,验证其数学模型的正确性及可靠性,并分析各刚体的振动特性。
- 王晓鹏张开林张雨刘斌
- 关键词：垂向振动动力学模型
- 基于缺口应力法的焊接接头疲劳分析被引量：14
- 2016年
- 等效缺口应力法作为焊接疲劳分析的一种局部方法,不仅克服了焊接结构名义应力难以确定和焊根结构应力无法定义的困难,而且能够反映焊接局部后处理对焊接接头疲劳强度的影响,因此近年来备受关注。该文建立了典型焊接接头的三维缺口应力模型,对焊趾根部的缺口应力集中系数进行了求解;通过对对接接头和纵向角接头在焊后未处理(AS-weld)和超声喷丸处理(UPT)两种状态下的疲劳试验数据进行分析处理,获得了两种焊接接头在缺口应力系统下统一的S-N曲线,并与目前国际焊接学会所推荐的具有相同存活率的疲劳寿命曲线(IIW:m=3,FAT=225)进行比较,结果表明,该曲线具有更高的疲劳等级和更低的斜度。
- 刘旭张开林姚远王晓鹏
- 关键词：焊接接头S-N曲线
- 缺口应力分析方法的发展及其在焊接结构疲劳分析中的应用被引量：4
- 2016年
- 缺口应力分析方法是焊接结构疲劳分析的一种局部方法,因其直接注重于分析疲劳薄弱区域焊趾和焊根的应力应变状态而具有较高的准确性。以近年来的相关文献为基础,回顾了缺口应力法的发展历史和基本原理,总结了该方法的特点以及与名义应力法、结构应力法的异同。重点从虚拟缺口半径的取值、缺口疲劳等级(FAT)和寿命曲线斜度三个方面阐述了缺口应力法的最新研究进展和发展动向,并展示了该方法在多个工业领域内的焊接疲劳应用实例。本文旨在通过缺口应力法的全面介绍,为国内焊接结构疲劳强度设计提供先进的方法借鉴。
- 刘旭周春平张开林姚远
- 空腔参数对齿轮箱双边直通式迷宫密封性能的影响被引量：1
- 2016年
- 针对影响高速列车齿轮箱轴向双边直通式迷宫密封性能的空腔参数如宽度与深度,利用FLUENT软件仿真计算迷宫密封的内部流场与泄漏量,分析迷宫密封矩形空腔的最佳深宽比,研究不同压比、节流间隙宽度对最佳深宽比的影响规律。研究结果表明:迷宫密封的泄漏量随着空腔宽度的增大而减小;双边直通式迷宫密封的矩形空腔最佳深宽比为0.3,最佳深宽比与压差和节流间隙宽度无关。当压差过大或者节流间隙宽度过小,最佳深宽比对提高密封性能的作用不明显。
- 张雨张开林姚远王晓鹏
- 关键词：压差
- 出口缅甸3B_0机车焊接构架疲劳寿命预测被引量：5
- 2017年
- 为了对出口缅甸3B_0机车转向架焊接构架的疲劳寿命进行预测,采用有限元方法对构架在不同疲劳载荷下的应力状态进行分析,确定了箱体梁中主焊缝的多种疲劳应力范围。基于IIW标准和相关文献中焊接接头疲劳寿命数据确定了评估焊接构架的多条S-N曲线方程,在此基础上采用整体名义应力法和局部缺口应力法计算了关键主焊缝的寿命次数。结果表明:所有焊缝的寿命次数均大于2×10~6次,满足轨道车辆焊接接头设计标准要求;其中构架侧梁T型角接头在垂向动载作用下寿命较低,应通过焊缝磨削处理降低其应力集中程度。由于名义应力法分析结果较缺口应力法更为保守,从结构轻量化和局部优化角度出发,采用局部缺口应力进行焊接结构疲劳寿命预测更具有优势。
- 赵峰强张开林刘斌
- 关键词：机车构架焊接接头
- 焊接速度与T型焊接接头固有应变的相关性被引量：2
- 2016年
- 采用热弹塑性有限元方法对T型焊接接头固有应变与焊接速度之间的相关性进行研究。基于有限元软件Sysweld计算得到焊接速度为5~11 mm/s等7个方案下的横向、纵向和等效固有应变值,并绘出焊接速度与横向、纵向和等效固有应变的曲线图,再通过数值分析方法计算其线性相关系数r以验证其线性相关性。结果表明,焊接速度与T型接头横向、纵向及等效固有应变存在良好的线性相关性,且横向固有应变受焊接速度的影响最大,纵向固有应变受焊接速度的影响较小。采用最小二乘法拟合出最佳趋近直线。
- 王秋实张开林刘旭
- 关键词：焊接接头
- 构架管接头焊缝参数对疲劳缺口应力的影响被引量：2
- 2017年
- 为了克服整体法进行焊接结构强度设计时造成的母材强度过剩,焊缝强度不足的问题,采用局部缺口应力法,分析了焊缝各局部参数对疲劳应力的影响程度;目的是在不改变整体结构参数的前提下,通过优化焊缝设计参数,实现焊接结构疲劳强度的提高。文章以某动车焊接构架为研究对象,建立了横梁管焊接接头的多尺度模型。以参数化的1mm虚拟缺口模型分析了各焊缝参数变化以及砂轮打磨半径对于缺口应力集中系数的影响规律,结果表明焊趾角度的影响较焊喉深度更为显著,而砂轮磨削的最佳半径为6mm。以构架整体模型分析了焊接接头在各疲劳工况下的实际受力情况,联合各向缺口应力集中系数并采用形状改变能密度准则计算了管接头焊趾处的多轴等效缺口应力。通过与原焊缝设计参数相比较,减小15°的焊趾角度能够降低10%的疲劳缺口应力,6mm的磨削半径则能够降低超过20%的疲劳缺口应力。
- 刘斌张开林刘旭杨畅
- 关键词：管接头
- 矿用窄轨机车车轴强度的计算分析被引量：4
- 2016年
- 为了保证某矿用窄轨机车的行车安全,对其车轴强度进行了分析。参照标准EN13104中的材料力学计算方法,选取该窄轨车轴的12个截面,计算出各车轴截面的应力、抗弯模量、弯矩以及安全系数。然后,根据力矩计算式用MATLAB程序绘制了车轴轴身力矩图,并用有限元分析方法进行了对比验证。结果表明,车轴危险截面位于轮座与轴身的凹槽过渡处,且最大截面应力小于许用应力,满足车轴强度设计要求。
- 王秋实张开林
- 关键词：窄轨机车车轴有限元
- 基于流固耦合理论的高速齿轮箱内部流场数值分析被引量：7
- 2018年
- 利用Pumplinx软件,对高速动车组驱动齿轮箱内齿轮啮合过程中润滑油分布规律和齿轮箱内部压力场变化规律进行数值分析。使用RNG k-ε湍流模型和动网格模型建立基于流固耦合理论的齿轮箱内部流场的VOF两相流模型,对其进行数值模拟,并对关键节点压力进行监测,对比分析不同齿轮参数对箱体内部流场的影响。结果表明:在齿轮啮合区与从动齿轮左下方有漩涡出现;在啮合区的出口处压力有较大波动,稳定时啮入点压力在正压范围内波动,啮出点压力在负压范围内波动,通气孔处压力波动较大且无规律可寻;齿轮转速越快、齿轮越宽,箱体内部压力波动越大,合理降低转速和齿宽,有利于实现内部流场压力的均匀分布。通过数值仿真和监测关键位置可以得到齿轮箱内部流场的两相流分布和压力场变化规律,可为齿轮箱结构的合理设计与润滑油的合理配置提供的理论依据。
- 高超张开林张雨姚远
- 关键词：齿轮箱流固耦合两相流内部流场
- 高速动车组齿轮箱径向迷宫密封的数值研究被引量：5
- 2016年
- 对高速动车组齿轮箱径向密封的几何结构进行分析，利用Fluent软件仿真计算径向迷宫密封的内部流场和泄漏量，研究径向迷宫的密封机制，分析密封齿相对啮合深度（啮合深度与齿高的比值）对密封性能的影响，对比研究不同密封齿结构下迷宫泄漏量的变化规律。研究结果表明：当相对齿啮合深度为0．1～0．6时，随着啮合深度的增加，迷宫透气效应增强，泄漏率增加，相对齿啮合深度为0．6时存在流体介质高速通道，密封性能最差，而相对啮合深度为0．1时径向迷宫的密封性能最佳；径向迷宫的密封性能随着密封齿夹角和齿顶长度的增大而减弱，工程应用中可以通过减小密封齿夹角和齿顶长度进行齿形锐化，密封齿存在最小夹角。
- 张雨张开林姚远
- 关键词：齿轮箱
