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概率寿命相关的铁路车辆轴颈/轴箱轴承的合理设计评价载荷被引量：4: 2015年; 合理的设计评价载荷是科学评价轴承设计结果、确保其具有期望可靠性水平的基础。根据轮对各部件机械载荷的相关性,建立了来自于标准AAR M 934轴承寿命预测与台架试验、EN 12082轴承台架试验、EN 13979-1中考核车轮设计疲劳强度、EN13103/EN13104及JIS E 4501考核车轴疲劳强度的轴承载荷确定方法。应用标准ISO 281规定的轴承性能分析及概率寿命预测方法,通过某35.7 t轴重铁路货车轴颈轴承的分析,说明了现有标准相关的轴承载荷差异很大,轴向载荷对概率寿命评估结果的影响很大,现有不考虑或微弱考虑轴向载荷,以及以特定工况来考核轮对部件设计疲劳强度的标准载荷条件,不适宜应用于轴承设计评估载荷;标准JIS E 4501规定的轮对载荷,比较适宜货车轴颈轴承与机车轴箱轴承的设计评价载荷;标准EN 13103/EN13104规定的轮对载荷,比较适宜客车与动车组轴箱轴承的设计评估载荷;标准EN 12082规定的载荷条件,有利于在短时间严格考核轴承。; 杨巨平赵永翔蔡慧; 关键词：铁路车辆轴承

HXD2机车动力轮对的集成有限元模型被引量：10: 2014年; 零部件应力的准确计算,是正确研究铁路轮对可靠性的基础。考虑多重过盈装配和轮轨、轴承滚动接触的物理关系,提出了HXD2机车轮对的集成有限元计算方法。考虑零部件几何、多重过盈配合和滚动接触的应力梯度效应,进行轮对网格划分与细节处理。克服以轴承微观接触求解步长无法在有效时间内实现轮对有限元计算的难题,提出整体、局部两步计算策略。整体计算,将轴承按等效刚度处理为内部无接触模型的虚拟轴承,有限元计算在无微观接触模型下完成。局部计算,把包含轴承及相关装配关系的轮对部分从整体模型中截取下来作为计算对象,轴承恢复物理微观接触模型,以整体计算时在截面留下的应变作为约束。算例说明集成模型可计算轮对中复杂接触物理等约束关系影响下零部件的应力及分布。; 赵永翔蔡慧敬霖; 关键词：机车轮对有限元法

30t轴重铁路货车轮对过盈装配设计的可靠性评价与改进被引量：1: 2013年; 从消除轮对装配面上的微动疲劳损伤角度,以在车轮上产生与AAR S660标准相同热机载荷的轮对极限载荷组合为依据,研究30 t轴重货车轮对的设计装配可靠性。采用钢轨片段—车轮—车轴—轴承—承载鞍组成轮对的集成有限元方法计算配合面应力。揭示原设计可以保证轮—轴和轴承—车轴的过盈配合面处于压应力状态,但其中轮—轴过盈配合面局部压应力过小。提出将轮—轴过盈配合调整至0.23 mm(等于孔径的0.01%),计算结果证实已将配合面压应力控制在合理范围。; 薛埃生赵永翔杨冰; 关键词：铁路货车轮对过盈装配微动疲劳可靠性

高速客车转向架构架焊接接头疲劳可靠性分析被引量：9: 2015年; 为研究构架焊接部位的疲劳可靠度,根据国内Q345焊接头的疲劳数据,结合包含超长寿命概率S-N曲线,建立了动车组转向架焊接构架横向对接、横向T形和纵向T形焊接头的概率疲劳S-N曲线。以我国高速动车组典型的CRH2动车组转向架构架为研究对象,确定了其焊接构架吊挂点附近31个焊接头局部的疲劳应力。结合概率疲劳S-N曲线进行了较大应力部位的疲劳寿命预测和可靠度评估。结果说明:齿轮箱吊座与横梁附近的焊接部位是较危险的部位;在置信度97.5%、可靠度0.975下的寿命为3.88×108循环;在置信度97.5%、寿命为109循环的可靠度为0.948 2。; 梁红琴蔡慧赵永翔刘肃云; 关键词：CRH2动车组焊接头可靠性

偏载对铁路货车轴颈轴承概率寿命的影响被引量：13: 2015年; 偏载恶化车辆服役动力学性能,增加零部件服役载荷,降低动力部件服役寿命。参考标准EN13103/EN 13104/JIS E 4501进一步考虑惯性和结构细节效应,建立新的铁路货车及轮对的偏载简化动力学模型。依据这一模型建立包含轴颈轴承在内的铁路货车相关动力部件服役载荷确定方法。结合标准ISO 281,考虑铁路货车双列圆锥滚动轴承的产品特点及顺序轮对服役的载荷特点,建立轴承载荷和概率寿命的评估方法。通过某35.7 t轴重铁路货车轴颈轴承的偏载效应分析,揭示了偏载引起轴承谱当量载荷非线性增长、概率寿命呈非线性下降,要控制寿命下降率低于30%,服役管理的临界横向偏载程度不大于15 mm,临界纵向偏载程度不大于30 mm。; 张瑞田赵永翔蔡慧; 关键词：铁路货车偏载轴承

基于两参数Weibull分布的概率疲劳S-N曲线模型被引量：11: 2015年; 发展了基于两参数Weibull分布的概率疲劳S-N曲线模型及构建方法,用于描述随机滚动接触疲劳应力幅-寿命关系。除考虑数据分散性的统计分布规律外,模型还考虑样本数量相关的寿命置信度预测效应,引入最小正态寿命的置信下限评价。Weibull分布的尺度参数和形状参数,寿命置信度评估参数,以及概率S-N曲线的指数,全部由试验数据来确定。G20Cr Ni2Mo轴承钢的滚动接触疲劳试验数据的分析证实所提出方法的可应用性。并且证实该滚动接触疲劳寿命的分布规律,宜采用包括Weibull分布在内的有偏统计模型来描述。; 赵永翔梁红琴; 关键词：可靠性 WEIBULL分布

考虑微动磨损的轮轴合理过盈量的研究被引量：2: 2015年; 以我国某型重载货车为研究对象,用ANSYS建立集成重载货车有限元模型。充分考虑接触配合部位与高应力梯度区对网格质量的要求,通过施加过盈应力和轴重两种载荷,将车轴承受的旋转弯曲载荷简化为弯曲载荷,通过改变过盈量和轴重的大小,探究轮轴配合部位微动磨损与过盈量的关系,尝试给出一个合理过盈量值。结果表明,轮轴配合部位的接触压力呈现出两端高、中间低的趋势。随着轴重的增加,剪切应力与配合压力的比值不断增加,即载重越大,微动磨损情况越严重。; 卢纯赵永翔; 关键词：重载货车微动磨损过盈配合接触压力

概率疲劳裂纹扩展速率统计分析方法研究: 对于高速列车用6XXX铝合金材料,设计不同宽度的标准中心裂纹拉伸M(T)试样,进行疲劳裂纹扩展速率实验,比较了试样尺寸对概率疲劳裂纹扩展速率测试结果的影响。借助单侧容限因数k,给出具有不同置信度、不同可靠度的疲劳裂纹扩展...; 张啸尘谢里阳; 关键词：可靠度置信度; 文献传递

HXD_2型电力机车轮对压装过程仿真分析被引量：3: 2014年; 采用大型有限元分析软件ANSYS对轮对压装过程进行接触问题的动态有限元分析,模型采用HXD2型电力机车的轮对模型,轮轴材料采用课题组得到的轮轴应力应变本构曲线。通过采用不同的过盈量,摩擦系数进行仿真分析,得到其对轮毂孔、轮座面的Mises应力沿轮轴接触面轴向位置的分布的影响,以及其对压装压力曲线的影响。同时还将根据得到的压装压力曲线及实际图纸要求的过盈量来为本轮对压装时采用的摩擦系数得出一定的范围,供实际应用参考。; 蔡慧赵永翔梁红琴; 关键词：轮对 ANSYS 过盈量

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国家教育部博士点基金(20110184110003)

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