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中鐵聯(lián)合物流RUL-C1型卷鋼座架強度仿真及試驗研究

TAG:卷鋼運輸是鐵路貨物安全生產(chǎn)的重點,其由于外形 聯(lián)系人:張經(jīng)理 銷售電話:15937370357 點擊: 字號:

卷鋼運輸是鐵路貨物安全生產(chǎn)的重點,其由于外形特殊、質(zhì)量大,裝車后不易加固,容易在運輸途中發(fā)生位移和滾動,這將導致貨車偏載、偏重,損壞車輛部件,甚至因貨物掉落而造成重大行車事故。近些年來,使用卷鋼座架裝運卷鋼成為一種趨勢,既能裝卸方便,又能防止卷鋼破損。卷鋼座架在投入使用前,需要校核其強度是否滿足運輸安全要求,即通過試驗模擬調(diào)車沖撞工況,采集座架危險截面和關鍵點的工作應力,再將工作應力和材料的許用應力作對比,若工作應力小于許用應力,則座架強度合格,反之則不合格。以往的試驗中,主要依靠檢測人員的經(jīng)驗判斷座架危險截面和關鍵點的位置以布置測點,存在不確定性。有限元仿真分析能夠很好地模擬座架在調(diào)車沖撞工況下的應力分布情況,指導試驗測點布置,提高檢測試驗的嚴謹性。此外,應用有限元軟件改進座架的薄弱部位,經(jīng)仿真計算合格后再進行樣品生產(chǎn)和強度考核,能夠減少試驗次數(shù),降低試驗費用,減少人力、物力和時間上的投入。論文采用理論分析和檢測試驗相結(jié)合的形式,以中鐵聯(lián)合物流股份有限公司生產(chǎn)的RUL-Cl型卷鋼座架為例進行強度有限元分析和強度檢測試驗。在強度有限元分析部分,首先應用剛體力學相關理論分析座架在調(diào)車沖撞工況下受到的載荷和約束,并利用Solidworks軟件建立座架實體模型,利用Hypermesh軟件劃分有限元網(wǎng)格,以及利用Ansys軟件進行仿真計算,通過聯(lián)合建模仿真分析得到座架在調(diào)車沖撞下的應力分布情況。強度檢測試驗部分,經(jīng)過靜載試驗和沖擊試驗采集座架工作應力數(shù)據(jù)并合成最終工作應力。通過對比有限元仿真分析結(jié)果和檢測試驗結(jié)果可知:RUL-Cl型卷鋼座架強度不符合運輸安全要求;有限元仿真能夠準確地反映調(diào)車沖撞下座架的應力分布情況,仿真模型具有可靠性,模型的建立、載荷和約束的施加、接觸類型的選擇等方法為類似座架的強度仿真分析提供了思路。根據(jù)仿真和檢測的結(jié)果,利用有限元軟件改進RUL-Cl型卷鋼座架的結(jié)構并再次進行仿真計算,計算結(jié)果表明,改進后的座架強度滿足要求,能夠生產(chǎn)樣品座架及再次進行檢測試驗。論文最后通過檢測試驗驗證改進后的座架強度合格,能夠投入裝運卷鋼。

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