机车转向架构架强度的有限元分析.

2006年用户年会论文转向架构架技术设计强度计算分析张开林 肖守纳 [西南交通大学机车车辆研究所]转向架构架的强度计算依据UIC 515VE 标准，并参照《高速试验列车技术条件》有关规范进行的。

1. 构架计算模型：构架结构为中间加横梁的柜形结构，由两根侧梁、横梁、牵引横梁及前后端梁组成，构架结构示意图见图1。

构架的强度计算采用ANSYS 5.31软件完成。

针对构架结构特点对构架计算模型均采用板单元进行离散。

构架有限元分析计算模型的节点数为22921个，单元总数24845个，计算模型质量为3414.5kg，构架结构模型离散图见图2。

2. 计算载荷及计算工况2.1构架基本载荷 垂向静载荷(1)其中：Fz－构架一侧垂向静载荷（kN） Mc－动力车总质量（t） Mb－转向架质量（t）(2)其中： －左侧电机座垂向静载荷（kN） －电机质量（t）模拟营运横向载荷(3)其中：Fy－构架模拟营运横向载荷（kN） Fz－构架一侧垂向静载荷（kN） 最大可能横向载荷(4)g m m F b c z )2(41−=g m F d z 107'=)5.0(5.0g m F F b z y •+=)1210(0.2max g m F c y +='z F d m2006年用户年会论文其中：Fymax－构架最大可能横向载荷（kN） 模拟运营纵向载荷机车以250km/h 的速度运行时的牵引力。

模拟纵向冲击载荷（KN）(5)由基本参数计算各载荷值如下：2.2构架载荷组合工况根据上述基本载荷对构架的计算工况进行组合，其组合工况见表一。

对于作用在侧梁上的垂直÷向载荷按面力考虑； 对于作用在电机座上的垂向载荷按面力考虑； 对于纵向载荷，按线载荷作用于相应的位置；b s m g F •=3KNF KN F KN F KN F KN F KN F s y x y y z 0.721,5.120,5.746.245,2.169,3.218max max ======2006年用户年会论文对于横向载荷，按节点载荷作用于相应的位置。

CRH380B转向架构架结构强度及可靠性分析CRH380B转向架构架结构强度及可靠性分析引言：CRH380B是中国发展的一种高速铁路列车，其转向架构架结构的强度和可靠性是确保列车安全和正常运行的关键要素。

本文将对CRH380B转向架构架结构的强度和可靠性进行分析和探讨，以期为相关设计和改进提供参考。

一、转向架构架结构设计特点CRH380B转向架构架结构采用了先进的设计理念和技术，具有以下特点：1. 采用轻量化材料：为了减轻列车的整体重量，减少能耗，转向架架结构采用了轻质高强度铝合金材料。

2. 强度优化设计：通过有限元分析等方法，对转向架架结构进行力学分析，优化布置各个结构部件，以提高强度和刚度。

3. 振动减震措施：考虑到高速运行过程中存在的不确定性载荷和振动，转向架架结构采用了减震装置和缓冲器，以减少振动对架结构的冲击。

二、架结构强度分析为了确保CRH380B转向架架结构的强度，需要进行强度分析。

主要包括以下几个方面：1. 转向架荷载分析：根据列车运行条件和运行速度，对转向架受到的动车组内外力进行分析，考虑到列车行进过程中的加速度、曲线半径和坡度等因素。

2. 结点载荷计算：根据转向架的结构布局，确定各个关键节点的受力情况，计算节点处的应力和变形，分析其强度和稳定性。

3. 强度校核：对于转向架结构中的关键零部件，进行强度校核计算，以确保其满足设计要求和使用寿命。

三、架结构可靠性分析除了强度分析外，转向架架结构的可靠性也是一项重要指标。

主要包括以下方面：1. 可靠性设计：在转向架架构设计过程中，要考虑到各个零部件的可靠性指标要求，例如使用寿命、可靠性指数等。

通过合理的设计参数和工艺控制，提高零部件的可靠性。

2. 可靠性评估：对于转向架架结构进行可靠性评估，可以采用可靠性分析方法，如故障树分析、失效模式和影响分析等，从而找出可能的故障原因和改进措施。

3. 可靠性验证：通过对转向架架结构进行可靠性验证测试，例如静态加载试验、振动试验等，来验证其设计和生产的可靠性。

内然动车组宽轨转向架构架强度分析摘要：介绍了某出口内燃动车组宽轨转向架构架的结构特点，运用有限元分析方法，依据依据标准UIC615-4对构架进行了静强度和疲劳强度评估。

分析结果表明：构架各关键点等效应力小于材料的许用应力，满足静强度和疲劳强度要求。

关键词：宽轨转向架；构架；有限元；静强度和疲劳强度评估转向架是轨道车辆中的最重要的承载结构之一，担负着支撑车体、运行、转向等功能，它决定着客车的运行品质和行车安全[1]。

而构架作为转向架关键部件之一，既是转向架其它零部件的安装基础，同时承受、传递轨道车辆运行中各种作用力和载荷，因此，转向架构架的可靠性对车辆的性能和安全性有重大影响。

本文以某出口内燃动车组宽轨转向架构架为研究对象，依据标准UIC615-4对构架进行静强度和疲劳强度分析，通过分析找出构架的薄弱环节，为后续优化提供理论依据。

1构架结构及有限元模型内燃动车组宽轨转向架构架设计采用H形焊接结构，由两根侧梁、两根横梁，两根纵向辅助梁连接而成。

构架各梁体内部布置了一定数量的筋板，以增强构架的抗扭转刚度。

其中侧梁为下凹鱼腹型箱体结构，采用钢板焊接而成，同时侧梁还焊接有转臂定位座和制动吊座，侧梁钢板采用腐蚀性能好的S355J2W（H）材料，转臂定位座，制动吊座采用Q345D材质。

横梁采用无缝钢管型材，贯通并延伸出两侧梁之外，避免横梁端面与侧梁外侧平齐而易引起焊接缺陷。

两横梁钢管间设计两根纵向辅助梁。

横梁钢管上焊接电机吊座，牵引拉杆座，垂向止挡座等，材料均采用Q345D材质。

综合考虑构架的实际运用情况，选定构架整体做为离散模型。

构架的有限元模型采用Hypermesh进行网格划分，单元边长约为10mm，单元类型采用Solid185和shell181。

轴和转臂用beam188单元替代，一系钢簧和转臂节点用对应刚度的combin14单元替代。

构架共划分单元250270，节点数为150992。

考虑到构架支撑在轴箱弹簧支座上的特点，在每个支撑面上建立弹簧边界单元，弹簧边界单元的刚度为一系悬挂对应的刚度。

目录一结构简介 (1)二计算载荷工况 (2)三有限元模型 (5)四静强度分析结果 (10)一、结构简介本次作业以某转向架构架为几何模型，进行静强度分析，下图为本次计算针对的某型转向架几何模型，结构上由侧架、摇枕、转臂座、齿轮箱吊挂、轴箱吊挂、一系减震器座等组成。

整个计算主要分为网格划分和静强度计算两个过程。

图1 某型转向架几何模型（a）图2 某型转向架几何模型（b）二、计算载荷工况根据要求，对转向架采取如下的加载方式： 1、约束图3 约束要求如下的局部视图中圈出处即为所加的约束之一；图4 模型中所加约束之一2、载荷在此点出建立Z 方向的位移约束在此点出建立X 、Z 方向的位移约束在此点出建立X 、Y 、Z 方向的位移约束在此点出建立Y 、Z 方向的位移约束图5 受力要求模型中加载作用力的局部视图如下（注：图中坐标系中红色为X 轴，绿色为Y 轴，蓝色为Z 轴）；图6 Z 轴正向26.2kN 的力在此处加26.2KN 的力，力的方向为Z 轴负方向在此处加26.2KN 的力，力的方向为Z 轴正方向在此处加45.6KN 的力，力的方向为X 轴正方向中心销半圆内部分（Z 方向距上盖板80mm,距下盖板131mm ，X 方向距离圆心7mm ）图7 Z轴负向26.2kN的力图8 中心处加载X轴正向45.6kN的力计算工况如下表1所示表1 工况工况横向（X向）纵向（Y 向）垂向（Z向）1 -- --+三．有限元模型整个模型由两类网格组成：构架采用壳网格单元建立模型，转臂座构件采用六面体网格建立模型；其中壳网格单元以四边形网格为主。

有限元模型重量为1422.015kg，结点总数为81382，单元总数为74991。

有限元模型如图9~12所示。

图9 壳单元模型（1/4模型）图10 转臂座实体网格模型图11 整体网格（a）图12 整体网格（b）需考虑对各个连接处的连接方式，根据工厂要求，具体连接处及连接方式可参考如下要求。

CRH2动车组拖车转向架构架的强度分析CRH2动车组拖车转向架构架的强度分析引言：现代高速铁路系统在运营中对列车的安全性和运行效率要求越来越高。

作为其中重要组成部分的动车组拖车转向架结构架的设计和强度分析对于保障列车的安全运行至关重要。

本文将对CRH2动车组拖车转向架结构架的强度进行分析，并探讨其对列车运行的影响。

一、CRH2动车组拖车转向架的结构CRH2动车组拖车转向架结构由构架、悬挂装置、附属装置和附件组成。

其中，构架是支撑整个转向架的关键部分，其强度对转向架的安全运行起着重要作用。

二、转向架结构的强度分析1. 载荷计算：在分析转向架结构强度之前，需要先对其所承受的载荷进行计算。

载荷主要包括静载荷（车辆重量）、动载荷（列车在运行中的振动和冲击）以及侧向力等。

通过对各种载荷进行计算和模拟，可以获得转向架结构所承受的力学应力。

2. 强度分析：利用有限元分析方法，对转向架结构进行强度分析。

将转向架的结构分解为有限个小单元，通过建立数学模型对其进行计算和分析。

通过分析，可以了解不同部位的强度情况，进而进行必要的优化措施。

3. 疲劳分析：转向架在长期运行过程中会受到循环荷载的作用，容易出现疲劳破坏。

因此，疲劳分析也是转向架结构强度分析的重点之一。

通过对转向架在实际运行条件下的循环荷载进行模拟和计算，可以得到转向架结构的疲劳寿命并提出相应的改进措施。

三、强度分析对列车运行的影响1. 安全性保障：通过对转向架结构的强度分析，可以评估其在不同载荷情况下的安全性能，从而保障列车在高速运行时的安全性。

2. 运行效率提升：强度分析结果可以为CRH2动车组的设计和制造提供依据，优化结构，减少材料用量，提高组装效率，从而降低成本和提高生产效率。

3. 降低维修成本：通过对转向架结构的强度分析，可以提前发现可能出现的疲劳破坏部位，采取相应的维修措施，减少维修成本和维修时间，提高列车的可用性和可靠性。

结论：对于CRH2动车组拖车转向架结构架的强度分析是确保列车安全运行的重要环节。

机车转向架构架强度的有限元分析作者：郁炜江海兵构架是机车转向架最关键的零部件之一，也是转向架其它各零部件的安装基础，在机车的牵引运行中起传递牵引力、制动力、横向力及垂向力的作用，因此，机车转向架构架的可靠性对机车的性能和安全性有重大影响。

传统的转向架构架强度的可靠性评价大多通过物理样机的某些试验，再通过金属探伤、磁电探伤等方法来检验…，成本高，开发周期长。

所以，使用有限元的理论对转向架构架建模，并利用有限元分析软件对其进行应力分析和强度计算来确保机车转向架构架的可靠性有重大意义，本文在此进行了尝试。

目前，国外几家著名的公司研制的有限元分析软件如MSC、ANSYS、I-DEARS等在国内许多设计中得到了较为广泛的应用。

MsC公司提供的有限元软件在有限元建模、结构分析(静态、瞬态动力学、热、电磁场、流体问题等及其耦合问题、接触、强非线性、碰撞等方面都有独到的处理方法，本文详细介绍了其中的前后处理软件MSC／PATRAN和结构分析软件MSC／NASTRAN在机车转向架构架强度计算与分析中的应用。

1 有限元强度计算模型的建立机车转向架构架一般为箱型梁结构，有限元计算模型可以采用薄板单元按照设计图纸上的实际尺寸建模，并根据构架各部分是否承受载荷确定网格的疏密程度，在MSC／PATRAN软件中生成有限元计算网格模型。

文中选择一例已通过物理样机测试实验、强度合格的机车转向架构架进行分析。

它是由两根侧梁、一根横梁和两根端梁组焊成的"日"字形结构，整个构架计算模型共有20 225个薄板单元和27 848个节点，如图1。

2有限元强度计算的载荷和边界条件在机车转向架构架的有限元计算分析过程中，施加约束和载荷的原则是在构架主动施力处施加载荷，被动受力处施加约束：机车运行时，作用在构架上的载荷可以归纳为静载和动载两大类。

静载荷在运行过程中具有确定不变的数值和方向，包括机车上部重量、转向架自重以及安装在转向架上各种装置的重量、电传动内燃机车与电力机车的牵引电机的重量、液力传动内燃机车的中问齿轮箱重量等；动载荷是在运行过程中方向和大小都随时间变化的载荷，包括由于车体振动产生的附加垂向动载荷、机车牵引运行时作用在构架上的纵向力、机车通过曲线时作用在构架上的侧向力、牵引电机作用于构架的振动载荷以及工作时的反扭矩或电阻制动反扭矩、齿轮箱工作时的反扭矩、制动力、由于线路及其它原因使构架产生的扭曲力等。

Y25型转向架构架结构强度和疲劳分析Y25型转向架构架结构强度和疲劳分析概述：随着铁路交通运输的发展，高速列车对转向架的要求越来越高。

本文将对Y25型转向架的结构强度和疲劳进行分析，以期为高速列车转向架的设计和改进提供指导。

一、转向架结构强度分析1. 架构设计Y25型转向架的架构设计围绕着提高结构强度展开。

采用了截面尺寸大、材料性能好的钢材，通过合理的梁柱布置确定主轴和副轴的力学特性。

通过对结构的受力分析和计算，确保转向架在列车运行过程中能够承受各种力的作用。

2. 受力分析转向架在使用过程中，受到了多方面的力作用，包括垂向荷载、弯矩和剪力等。

对于垂向荷载，主要是来自列车荷载的传递和集中荷载的作用。

对于弯矩和剪力，来自于曲线行驶时车轮的侧向力以及交流电动机产生的冲击力。

通过受力分析，确定了转向架在各种条件下的最大受力情况。

3. 结构强度计算根据受力分析的结果，进行结构强度计算。

采用有限元方法，将转向架的结构分为若干个小单元，在每个小单元中进行应力和应变的计算。

通过应力云图的分析，了解到转向架中的应力分布情况，并确定了各个关键部位的强度和刚度。

二、转向架疲劳分析1. 疲劳寿命预测疲劳是导致转向架失效的主要原因之一，因此对于转向架的疲劳寿命进行分析非常重要。

通过疲劳试验和数值模拟相结合的方法，预测转向架在长时间使用过程中的疲劳寿命。

根据材料的疲劳性能和实际应力情况，建立疲劳寿命模型，预测转向架在预定使用条件下的寿命。

2. 疲劳裂纹扩展在转向架的使用过程中，可能会出现疲劳裂纹，如果不及时处理，裂纹将进一步扩展，导致转向架的失效。

通过对转向架材料的断裂韧性和裂纹扩展速率进行研究，可以预测裂纹扩展的情况。

根据研究结果，采取相应的措施，延长转向架的使用寿命。

3. 疲劳寿命评估根据疲劳寿命预测和裂纹扩展情况，对转向架的疲劳寿命进行评估。

通过评估结果，确定转向架的使用寿命和更换周期，为转向架维修保养提供依据。

结论：Y25型转向架的结构强度和疲劳分析对于高速列车的安全运行非常重要。

高速动车组转向架构架强度分析与模态研究高速动车组转向架构构强度分析与模态研究引言随着高速铁路的迅猛发展，动车组的运行速度也越来越高。

转向架作为动车组重要的组成部分之一，承担着支持车体重量、提供转向功能、吸收轴重和抵抗横向力等重要任务。

本文通过对高速动车组转向架构进行架强度分析与模态研究，旨在提高转向架的结构设计水平，确保车辆的安全性、稳定性和运行平稳性。

一、高速动车组转向架构构简介高速动车组转向架构构一般由轮轴、横梁、弹簧和减震器等组成。

轮轴是承载车体重量和传递车辆动力的主要部分；横梁连接轮轴和车体，充当连接和支撑的桥梁；弹簧和减震器负责减少车轮与轨道之间的振动和冲击力。

二、高速动车组转向架构构强度分析（一）受力分析高速动车组转向架承受着多种力的作用，如自重、车体荷载、弓网荷载、渐进曲线荷载、过盲曲线荷载、车体偏心力和紧急制动荷载等。

这些力会产生横向和纵向的受力效应，对转向架构构的强度产生影响。

（二）有限元分析采用有限元方法可以对转向架构构的强度进行分析。

首先，建立转向架的三维建模，然后将其离散化为有限元，使用相应的单元类型和单元网格。

根据受力分析结果，在软件中设定材料特性和边界条件，进行结构强度计算。

最后，通过分析结果对转向架进行优化设计。

（三）强度计算利用有限元分析结果，可以对转向架进行强度计算。

通常采用应力应变理论，根据材料的特性，计算材料在受力时产生的应力和应变情况。

通过比较计算结果和材料的疲劳极限和屈服极限，评估转向架在使用寿命内的耐久性。

如果存在问题，需要进行结构调整或材料更换。

三、高速动车组转向架构构模态研究（一）模态分析原理模态分析是指通过对结构的固有振动特性进行计算和分析，以预测结构在受到外部激励时的振动响应。

通过模态分析可以得到结构的固有频率、振型和固有阻尼等信息，从而为结构的设计和优化提供依据。

（二）有限元模态分析有限元模态分析是通过有限元方法进行的模态分析。

首先，建立转向架的有限元模型，设置约束条件和刚度约束。

SS7E型电力机车转向架构架静强度研究SS7E型电力机车转向架构构架静强度研究电力机车转向架构是机车运行中至关重要的部分，其负责转向系统的安全性和稳定性，对机车的运行效能和安全性起到至关重要的作用。

SS7E型电力机车是近年来列车公司引进并广泛使用的新一代电力机车，其转向架构静强度的研究对于提高机车整体性能和安全性具有重要意义。

SS7E型电力机车转向架构由车架、转向梁和悬挂系统组成。

为了保证转向架构的强度和稳定性，需要对各个部件进行力学分析和强度计算。

首先，对于车架来说，需要考虑静载荷下的强度情况。

车架的设计要求能够承受机车运行中产生的各种载荷，包括车体重量、牵引力、制动力、转向力等。

通过应用连续梁理论和有限元分析方法，可以对车架的应力和变形进行计算，以确定其在静态负载下的强度。

转向梁是转向架构中的另一个重要组成部分。

其位于车架上方，通过悬挂系统连接车架和车轮。

转向梁的设计和强度分析需要考虑受力情况和弯曲扭矩。

通过应用梁的静力学原理，可以确定转向梁在不同受力情况下的应力和变形情况，并进行强度计算。

此外，转向梁的几何形状也对其静强度产生重要影响，需要优化设计以提高其承载能力和稳定性。

悬挂系统是连接转向梁和车轮的重要组成部分，也是转向架构静强度的关键因素之一。

悬挂系统的设计需要考虑转向梁和车轮之间的相对位置和受力情况。

通过应用悬挂系统的静力学原理，可以计算悬挂系统的受力情况，并进行强度分析。

同时，悬挂系统的弹性特性也需要考虑，以提高转向架构在不同工况下的稳定性和安全性。

除了以上部件的强度计算和分析，还需要进行转向架构的整体强度验证。

通过进行有限元分析和实验测试，可以验证计算结果的准确性，并对转向架构的整体强度进行评估。

此外，还可以通过对转向架构进行参数优化，提高其设计效能和安全性。

综上所述，SS7E型电力机车转向架构架静强度研究对于提高机车整体性能和安全性具有重要意义。

通过对车架、转向梁和悬挂系统等各个部件的力学分析和强度计算，可以确保转向架构在静载荷下的安全可靠性。

南非22E电力机车转向架电机悬挂装置结构介绍及有限元分析【摘要】本文主要探讨了南非22E电力机车转向架电机悬挂装置的结构特点及有限元分析。

在介绍了研究背景、研究目的和研究意义。

在正文中，详细介绍了电机悬挂装置的设计原则、建立了有限元分析模型并进行了结果分析，最后对电机悬挂装置进行了优化设计。

在总结了研究成果并展望了未来的研究方向。

通过本文的研究，可以为南非22E电力机车转向架电机悬挂装置的设计和优化提供参考，并为类似系统的研究提供借鉴。

【关键词】南非22E电力机车、转向架、电机悬挂装置、结构介绍、设计原则、有限元分析、模型建立、结果分析、优化设计、研究成果、未来研究、关键词1. 引言1.1 研究背景南非22E电力机车转向架电机悬挂装置是电力机车中至关重要的组成部分，能够支撑电机的运行并保证其稳定性。

随着铁路运输的发展和电气化的推进，对于转向架电机悬挂装置的性能要求也越来越高。

目前对于南非22E电力机车转向架电机悬挂装置的研究还比较缺乏，存在着一定的技术瓶颈和问题待解决。

传统的电机悬挂装置结构存在着一定的不足，例如受力不均匀、导致振动增加等问题。

有必要对南非22E电力机车转向架电机悬挂装置进行深入研究，以提高其稳定性和可靠性，满足电力机车在运行过程中的实际需求。

本研究旨在通过有限元分析等方法，对南非22E电力机车转向架电机悬挂装置的结构进行分析和优化设计，为其性能提升和技术改进提供理论支持和实际指导。

希望通过本研究，能够为电力机车转向架电机悬挂装置的设计与制造提供参考，并为铁路运输的发展贡献力量。

1.2 研究目的南非22E电力机车转向架电机悬挂装置结构介绍及有限元分析引言本文旨在深入研究南非22E电力机车转向架电机悬挂装置的结构，分析其设计原则及优化方案。

通过有限元分析，力求找出装置在运行中可能存在的问题，并提出改进的建议。

具体目的包括：一是分析电机悬挂装置的结构特点，了解其工作原理和功能要求；二是探讨电机悬挂装置的设计原则，包括安全性、可靠性、稳定性等方面；三是建立有限元分析模型，模拟电机悬挂装置的受力情况，获取有关应力、变形等数据；四是根据有限元分析结果对电机悬挂装置进行优化设计，提高其性能和使用寿命。

汽车转向架的强度有限元分析对转向架结构进行有限元网格划分，首先对结构外表面划分三角形网格，利用封闭的三角形网格生成四面体网格，即3D模块中的tetramesh功能，三角形面网格如下所示，面网格总数为164478。

图1 三角形面网格最终进行四面体网格生成，划分好的网格如下所示，网格为四面体网格，单元类型为solid45，网格总数为263617。

图2 四面体网格在轴箱弹簧座上模拟弹簧单元，弹簧单元采用COMBIN14单元类型，且弹簧单元与转向架支撑处通过MPC连接，如下所示，三个方向刚度则采用三根弹簧模拟。

同时约束三个弹簧端点的所有自由度。

图3 轴箱弹簧座约束条件完成网格划分以后，在hypermesh中进行对应的单元类型，材料属性进行加载，转向架基本力学性能如下表。

表1 转向架构架用材的基本力学性能类型牌号屈服强度（MPa）超常载荷屈服许用应力（MPa）运营载荷屈服许用应力（MPa）抗拉强度（MPa）板材S355J2W+N 355（母材）/320（焊接接头）355（母材）/320（焊接接头）220 510锻件Q345E 345345（母材）/310（焊接接头）220 510铸件S355J2H 355（母材）/320（焊接接头）300（母材）220 510在hypermesh中的单元管理表如下所示。

图4 单元管理表一、使用特殊载荷的静态实验其中c1=12t , c2=9.6t。

将相关参数代入进行计算，特殊载荷时，每个侧梁作用垂向载荷170kN,横向载荷55KN。

横向和垂向载荷的加载位置如下图所示，约束四个斜对称位置。

图5 转向架整体受力示意图在hypermesh中加载横向和垂向载荷，最后将设置的好的文件导入至ansys 中进行求解分析，在hypermesh中的载荷加载情况如下所示。

图6 转向架特殊载荷工况加载导入ansys中进行有限元分析，转向架结构分析结果如下所示，其中最大等效应力为173.6MPa，最大变形为12.9mm，材料许用屈服极限为220MPa，转向架结构在特殊载荷作用下最大等效应力小于结构的许用屈服极限，所以认为转向架结构在特殊载荷工况下满足强度要求。

第37卷第1期2008年2月小型内燃机与摩托车S MALL I N TERNAL COM B UST I O N ENG I N E AND MOTORCYCLEVo.l37No.1Feb.2008摩托车车架强度的有限元分析惠记庄邹亚科(长安大学工程机械学院陕西西安710064)摘要:应用有限元软件ANSYS对所设计的摩托车车架强度进行了分析。

针对不同工况,对车架结构做了静态的应力和应变分析,用动载系数法做了动态的应力和应变分析。

指出了车架结构的薄弱环节,说明改进途径。

结果表明,应用ANSYS可以较准确地分析摩托车车架上各点的应力、位移情况,为改进摩托车车架受力状况和结构优化设计提供理论依据。

关键词:摩托车车架有限元强度分析中图分类号:U483文献标识码:A文章编号:1671-0630(2008)01-0028-03Fi nite E lem ent Analysis of Strength ofM otorcycle FrameH ui Jizhuang,Zou YakeConstruction M achinery D epart m en,t Chang a'n University(X ia'n,710064)Abst ract:W e applied finite ele m ent so ft w are ANSYS to analyze the strength of the m o torcycle fra m e w hich has been desi g ned.The dissertation i n cl u des static stress and defor m ation under d ifferent w ork cond itions,using the w ay o f dyna m ic load coefficient to ana l y ze the dyna m ic stress and de for m ati o n.The key place o f dangling stress is pointed out and the i m prov i n g m ethods are exp lained.The results sho w that t h e applied ANSYS can g i v e an accurate ana l y sis on every po i n t's stress and defor m ation of m o torcycle fra m e,this can offer theory foundation for the i m prove m ent o f the stress ofm o torcycle fra m e and the opti m ized desi g n of structure.K eyw ords:M otorcycle fra m e,F i n ite ele m en,t Streng t h analysis引言良好的力学承载能力是车辆性能和安全性的重要保证。

某重型轨道车转向架构架强度分析及优化某重型轨道车转向架构架强度分析及优化引言：随着现代工业的快速发展，重型轨道车的使用需求逐渐增加。

然而，由于重型轨道车承载能力较大，转向架构的强度分析及优化问题变得尤为重要。

本文将对某重型轨道车转向架构的架强度进行分析及优化，并探讨了相关影响因素。

一、架构设计及材料选择重型轨道车转向架构的设计需要满足承载能力和稳定性的要求。

设计目标是使转向架在承受垂直荷载、水平荷载和横向荷载时保持稳定。

在设计过程中，应选择高强度、耐疲劳的材料，以确保转向架在长时间运行中的可靠性。

二、力学分析转向架结构的强度分析可以通过有限元分析进行模拟计算，并综合考虑各种工况下的荷载条件。

通过对转向架的受力状态和应力分布进行分析，可以了解关键部位的承载情况，为后续的优化提供依据。

1. 垂直荷载分析重型轨道车在运行过程中会承受垂直荷载，主要来自车辆自重和运载物重力。

通过有限元分析，可以确定转向架结构在垂直荷载作用下的位移、变形和应力分布情况，以此评估结构的强度。

2. 水平荷载分析重型轨道车在转弯等操作中会受到水平荷载的作用，这是转向架结构设计的关键问题。

通过模拟转弯过程中的曲线运动，可以计算转向架受到的水平力和力矩，并进一步评估结构的强度。

3. 横向荷载分析横向荷载是指重型轨道车在行进过程中受到的侧向冲击力，主要来自轨道不平和车辆行驶速度。

通过有限元分析，可以研究转向架在横向荷载作用下的应力和变形分布情况，判断结构是否满足要求。

三、优化设计基于强度分析的结果，可以对转向架结构进行优化设计。

主要包括以下几个方面：1. 结构加强针对承载能力不足的部位，可以增加钢材的使用量或调整梁的截面形状，以增强转向架的整体强度。

2. 材料优化通过选择更高强度、更轻量化的材料，可以提高转向架的强度和运载能力，同时达到减轻车重的目的。

3. 接头优化转向架结构中的接头部位容易出现应力集中，需要进行优化设计，以减少应力集中效应，提高结构的强度和耐久性。