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高速动车组轴承的轴箱疲劳寿命分析与优化引言：随着高速铁路的发展，高速动车组作为现代铁路交通的重要组成部分，长时间高速行驶给轴承的运行稳定性和寿命提出了高要求。
轴箱疲劳寿命是衡量轴承性能的一个重要指标，因此进行轴箱疲劳寿命分析与优化对提高高速动车组的可靠性和安全性具有重要意义。
一、高速动车组的轴箱疲劳寿命分析1. 轴箱疲劳失效的原因：轴箱在高速运行过程中受到复杂的载荷情况，主要包括轴向力、弯矩和径向力的作用。
这些载荷会导致轴箱材料发生应力集中和应变累积，进而导致疲劳损伤和最终失效。
2. 轴箱载荷的分析与获取：通过对高速动车组的运行过程进行载荷测试和数据采集，获取并分析轴箱在不同速度、不同工况下的载荷特性。
可以采用模拟试验、数值模拟或现场测试等方法获取数据。
3. 轴箱的应力分析：基于轴箱的结构特点和载荷特性，进行有限元分析和数值模拟，求解轴箱在不同工况下的应力分布情况。
通过应力云图等结果，识别应力集中区域和应力峰值，为疲劳寿命分析提供依据。
4. 轴箱的疲劳寿命评估：根据应力历程和材料的疲劳特性，利用疲劳寿命评估方法，如Palmgren-Miner原则、残余寿命法等，计算轴箱的疲劳寿命。
同时考虑疲劳寿命和静态强度的综合指标，判断轴箱是否满足设计要求。
二、高速动车组轴箱疲劳寿命的优化1. 轴箱结构的优化设计：根据轴箱的受力特点和疲劳失效形式，通过结构优化设计，包括减小应力集中区域、增强轴箱刚度、改善应力分布等，提高轴箱的抗疲劳能力。
采用合适的材料和制造工艺，提高轴箱的材料强度和疲劳寿命。
2. 运行参数的优化控制：通过对高速动车组的运行参数进行优化控制，如速度、载荷分配等，降低轴箱受到的工作载荷和振动，减缓疲劳损伤的积累。
合理的调整运行参数可以延长轴箱的使用寿命。
3. 轴箱的检测与维修：建立完善的轴箱监测系统，对轴箱进行定期检测和维修。
通过无损检测技术和寿命预测模型，及时发现轴箱的疲劳裂纹和损伤，采取适当的维修措施，延长轴箱的使用寿命。
高速动车组轴承的压簧疲劳寿命分析与优化随着高速铁路运输的快速发展，高速动车组作为主要的交通工具，其安全性和可靠性成为了关注的焦点。
而轴承作为高速动车组的重要组成部分，其正常运行和寿命的保证对于列车的安全和运行效率至关重要。
本文将围绕高速动车组轴承的压簧疲劳寿命进行分析和优化探讨。
首先，我们来了解一下高速动车组轴承的压簧及其功能。
轴承的压簧是指承载在轴承内圈上的一种弹簧，它的主要作用是保持轴承内圈与外圈之间的一定间隙，使之保持正常的工作环境。
然而，由于高速动车组长时间高速运行，轴承所受负荷、振动和温度等环境因素都比较复杂，这导致了轴承压簧容易发生疲劳断裂，从而影响轴承的正常运行。
因此，对于高速动车组轴承的压簧疲劳寿命进行分析与优化具有重要的意义。
为了分析高速动车组轴承的压簧疲劳寿命，首先要明确其工作条件和加载状态。
高速动车组运行过程中，轴承所受到的载荷是非常复杂和多变的，包括径向载荷、轴向载荷、偏心载荷和惯性载荷等。
这些载荷产生的应力会直接影响轴承压簧的疲劳寿命。
因此，通过建立合理的数学模型，可以对轴承压簧的受力状况进行分析，进而计算出其疲劳寿命。
其次，进行轴承压簧疲劳寿命优化的关键是选取合适的材料和优化设计。
材料的选择是影响轴承压簧寿命的重要因素之一。
在高速动车组轴承压簧的选材过程中，需要考虑到其机械性能、强度、韧性等因素，并结合实际应用中的工作条件进行综合评估，从而选择适合的材料。
此外，优化设计也是提高轴承压簧疲劳寿命的重要手段。
通过对压簧结构进行优化，可以减小其应力集中程度，提高其疲劳寿命。
最后，为了实现对高速动车组轴承压簧疲劳寿命的有效优化，可以采取以下的措施。
首先，加强对于轴承压簧使用和维护的重视。
及时检查和更换老化、磨损严重的压簧，避免因老化和损坏导致的压簧疲劳断裂。
其次，提升轴承压簧制造工艺的水平，保证压簧的质量和性能稳定。
同时，加强轴承的润滑和冷却，降低轴承温度和摩擦，有效减小压簧的疲劳破坏风险。
CRH2动车组拖车车轮滚动接触疲劳分析CRH2动车组是中国的一种高速列车，其拖车车的轮轴是车载设备中重要的组成部分，承载着整列车辆的重量和动力。
在使用过程中，轮轴会受到滚动接触疲劳的影响，可能导致轴承损坏，甚至造成列车出现故障。
进行CRH2动车组拖车车轮滚动接触疲劳分析，对于保障列车的安全运行具有重要意义。
1. 车轮材料的选择：车轮材料的选择直接影响着其耐磨损性和疲劳性能，选择合适的车轮材料对于减少滚动接触疲劳的发生具有重要的意义。
2. 铁路线路状况：铁路线路的状况对列车拖车车轮的滚动接触疲劳也有一定的影响，线路平整度、曲线、轨面磨损等因素都可能影响车轮的疲劳情况。
3. 负荷和速度：列车的运行负荷和速度也是影响拖车车轮滚动接触疲劳的重要因素，高速运行和大负荷运输都会加大车轮的疲劳程度。
4. 轮轴安装及维护：轮轴的安装质量和维护情况也关系到车轮的滚动接触疲劳情况，定期的维护保养对于减少车轮的疲劳损伤具有重要意义。
1. 数值模拟分析：利用有限元分析等数值方法，对CRH2动车组拖车车轮的滚动接触疲劳进行模拟分析，得到车轮受力情况和疲劳寿命预测等数据。
2. 实车试验：通过实车试验，对CRH2动车组拖车车轮的滚动接触疲劳情况进行实际测量和分析，验证数值模拟的结果，并获取更真实的数据。
3. 车轮材料试验：对车轮材料进行试验，了解其耐磨性和疲劳性能，为选择合适的车轮材料提供依据。
1. 为列车轮轴的设计和制造提供依据，提高列车的运行安全性和可靠性。
2. 对于轮轴材料的选择和使用提供技术支持，延长轮轴的使用寿命，降低维护管理的成本。
3. 为铁路线路的维护和改造提供技术支持，提高铁路线路的平整度和曲线半径，降低列车的滚动接触疲劳。
4. 提高我国高速列车的研发和制造水平，增强国家的科技实力和自主创新能力。
在未来，随着科技的不断进步和我国高速列车的不断发展，CRH2动车组拖车车轮滚动接触疲劳分析将会得到更加深入的研究和应用。
[收稿日期]2008-06-14 [作者简介]宁晓丹(1983-),女,2006年大学毕业,硕士生,现主要从事车辆零部件的现代设计理论与方法方面的研究工作。
CRH2动车组轴箱弹簧疲劳试验方案研究宁晓丹,孙保卫,商跃进,王 红 (兰州交通大学机电工程学院,甘肃兰州730070)[摘要]在现有机车车辆圆柱螺旋弹簧试验标准的基础上,针对CR H2动车组轴箱弹簧的特点,利用疲劳理论确定了该弹簧的疲劳试验方案,即在弹簧表面质量完好的情况下,疲劳试验次数达到300万次后,弹簧未发生断裂,可判定其合格。
研究表明,该方案可以作为CRH 2动车组轴箱弹簧进行产品质量检验的疲劳试验依据。
[关键词]动车组;轴箱弹簧;疲劳试验;疲劳寿命[中图分类号]U 260 4[文献标识码]A [文章编号]1673-1409(2008)03-N 258-02随着铁路客车第6次大提速,动车组在我国许多线路上得到了广泛应用,这使得研究如何对其零部件进行试验评价的问题提到议事日程上来。
为此,笔者针对CRH 2动车组轴箱弹簧的疲劳试验方案进行可行性分析。
1 试验方案确定依据铁路车辆采用的圆柱压缩螺旋弹簧通常按TB/T 2211-1991进行疲劳试验。
按式(1)确定试验载荷P,达到规定的试验次数N 后,未发生断裂者,判定其为合格。
可见试验方案取决于动荷系数K 和试验次数N 。
P =(1 K ) P m(1)式中,P m 为作用于弹簧上的垂向静载荷;K 为动荷系数。
2 试验参数确定2 1 动荷系数确定表1 常数a 、b 、c 、d 的取值a 簧上簧下b c 簧上簧下d 货车客车1 53 50 050 4270 5691 653TB/T1335-1996 铁道车辆强度设计及试验鉴定规范 规定车辆零部件的动荷系数计算公式为:K dy =a +bV f j +dc f j (2)式中,V 为车辆构造速度;f j 为静挠度;a 、b 、c 、d 为常数,按表1取值。
动车组车轴疲劳试验分析摘要：随着上线运营的动车组列车数量、速度以及轴重的增加，人们多车轴疲劳状态越来越关注。
动车组车轴作为转向架上最为核心的旋转部件之一，其工作稳定性直接关系到车辆运行的安全性。
本文针对基于车轴的材质、结构、加工方法等，讨论车轴疲劳试验。
关键词：动车组，车轴，疲劳试验1．研究背景随着生活水平的提高与人民日益上升的物质生活需求，人们对出行方式的选择开始追求舒适、方便、快捷，动车组列车成为了人们出行的首选交通工具。
我国高铁网络密布，近几年更是实现了跨越式发展，不断追赶甚至超越发达国家车辆技术水平。
为了更加便捷、快速的实现两地连接，动车组列车一直在追求高速、重载，而随着速度等级以及轴重的提升，对于车辆受力集中的旋转车轴来说，工作环境变得更加恶劣。
本文针对基于车轴的材质、结构、加工方法等，讨论车轴疲劳试验。
2．动车组车轴为了保证车轴的车轴的塑性、冲击韧性以及断裂韧性，车轴材质通常选为EA4T钢。
车轴加工的工艺为铣端面，钻中心孔，车外圆，钻深孔，珩磨等步骤。
车轴分为实心车轴和空心车轴，为了获得更小的簧下质量，动车组列车多采用空心车轴，如图1所示。
车轴贯穿两侧的车轮，端部使用轴箱体固定，将转动转化为平动，而轴箱体作为车辆的承载部件将载重传递给车轴。
3．疲劳试验3.1旋转弯曲试验悬臂梁式车轴旋转弯曲疲劳试验台，将试验的空心车轴一端与车轮过盈配合，另外一端安装垂向作动器，在垂向载荷作用下，实现弯矩载荷的施加。
在轮轴曲疲劳试验装置中，将列车轮轴一端固定在旋转承载盘上，另一端与纵向加载机构相连，通过纵向加载机构施加载荷。
为了减少加载时出现力的偏移，在纵向加载机构中设计抗摆动组件，并通过轴承与车轴连接，旋转承载盘及其连接轴承应具有较大的承载能力。
旋转承载盘另一端与电机连接，通过电机驱动进行旋转，从而带动车轴进行旋转，根据国家标准要求，车轴循环试验次数应不少于10次，车轴试样加载端应具有良好的抗摆动能力以保证加载的准确性，结构如图2所示。
CRH3 型动车组轴箱弹簧疲劳寿命研究及应用摘要：结合动车组修程修制改革，对轴箱弹簧首次五级修取消探伤作业的可行性进行验证，本文对轴箱弹簧进行了寿命研究，对轴箱弹簧的服役状态和疲劳寿命进行了分析，对五级修轴箱弹簧和新轴箱弹簧进行了试验，验证轴箱弹簧的疲劳寿命结合现有检修规程，对轴箱弹簧服役状态进行评价，形成修程修制优化建议及现有检修工艺优化措施，为轴箱弹簧的产品全生命周期管理提供依据。
关键词：轴箱弹簧疲劳寿命台架试验0 前言在动车组技术体系中，转向架系统作为动车组的走行部，起到运行、承载、制动整个动车组的作用，其行驶性能直接影响着整车运行的安全性、舒适性、可靠性。
轴箱弹簧作为动车组转向架一系悬挂的重要组成部件（图0-1），位于转向架的冒筒与轴箱转臂之间，与一系叠层弹簧、弹簧压板、一系调整垫等部件一起压缩在转向架中，通过弹簧组高度的变化来吸收和缓冲列车在行驶过程中受到的激振载荷，可以有效地减少轮轨之间不平顺而产生的垂向和横向振动对车辆的损害，提高车辆运行的平稳性，作为动车组的关键部件，其可靠性对列车的安全运行具有重要意义。
轴箱弹簧长期在高应力和大变形的工况下工作，其力学性能和耐久性承受着非常大的考验，在长期大幅度交变载荷作用下，金属疲劳失效是部件破坏的巨大隐患（图0-2），同时，磨损、腐蚀、飞石冲击等因素又会在结构表面产生局部应力集中，加速金属疲劳失效的进程。
为提高轴箱弹簧可靠性，进行轴箱弹簧全寿命健康管理，需要评估其安全使用寿命。
同时，为进一步推进动车组修程修制改革，验证轴箱弹簧480万公里（第一次五级修）取消探伤作业的可行性，需要对轴箱弹簧进行寿命研究。
图0-1 轴箱弹簧在CRH3动车组转向架的安装位置图0-2 轴箱弹簧疲劳断裂事件样本依据道路实测轴箱弹簧载荷谱，分别从台架试验和数值仿真角度对轴箱弹簧的服役状态和疲劳寿命进行分析，验证和定量评价轴箱弹簧在多种环境应力作用下的服役状态疲劳寿命。
目前，CRH3型动车组轴箱弹簧试验测试依据《动车组轴箱弹簧暂行技术条件》（TJCL 285-2014）执行，在动荷系数0.3、循环次数200万次工况下，弹簧不得出现疲劳裂纹或断裂，使用寿命不低于30年（运用温度为-40℃至+60℃）；由于轴箱弹簧所受的加载载荷、加载工况、加载环境均为理论设计工况，与实际运行工况存在差异，轴箱弹簧的疲劳寿命即疲劳裂纹或疲劳断裂发生的时间点需要进一步分析判断。
动车组设计大作业CRH2动车组轮对与轴箱弹簧CAD/CAE设计毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺: 所呈交的毕业设计（论文）, 是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知, 除文中特别加以标注和致谢的地方外, 不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果, 也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体, 均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名: 日期:指导教师签名: 日期:使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定, 即: 按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版, 并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下, 学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名: 日期:学位论文原创性声明本人郑重声明: 所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外, 本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体, 均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名: 日期: 年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定, 同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版, 允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索, 可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名: 日期: 年月日导师签名: 日期: 年月日摘要:在我国, 铁路是国家的重要基础设施、国民经济的大动脉和大众化交通工具, 在交通运输行业中起着主导性作用。
CRH2型动车组车轮疲劳强度分析及轮径限度研究的开题报告Title: Analysis of fatigue strength of CRH2 high-speed train wheelsand study of wheel diameter limitsIntroduction:The CRH2 high-speed train is a popular form of transportation in China and is used extensively for long-distance travel. However, due tothe high speeds and heavy loadings, the train wheels experiencesignificant fatigue and wear, leading to the need for frequent maintenance and replacement. Therefore, it is necessary to study thefatigue strength of the wheels and determine the limits of the wheeldiameter to ensure safe and efficient operation.Objectives:The objectives of this study are to:1. Analyze the fatigue strength of CRH2 high-speed train wheelsunder different loading conditions.2. Investigate the relationship between the wheel diameter and thefatigue strength of the wheels.3. Determine the limits of the wheel diameter for safe and efficientoperation.Methodology:The study will involve a combination of experimental and analyticalapproaches. Firstly, a series of fatigue tests will be conducted on CRH2wheels under different loading conditions using a universal testingmachine. The results of the tests will be analyzed to determine the fatigue strength of the wheels. Secondly, the finite element method will be used to model the behavior of the wheels under different loading conditions and investigate the relationship between the wheel diameter and fatigue strength. Finally, the maximum allowable wheel diameter will be determined based on the results of the fatigue tests and finite element analysis.Expected outcomes:The outcomes of this study are:1. An understanding of the fatigue strength of CRH2 wheels under different loading conditions.2. A clear relationship between the wheel diameter and the fatiguestrength of the wheels.3. A determination of the maximum allowable wheel diameter forsafe and efficient operation.Conclusion:The results of this study will provide valuable insights into thefatigue behavior of CRH2 high-speed train wheels and help determinethe limits of the wheel diameter for safe and efficient operation. The knowledge gained from this study can be applied to optimize the designand maintenance of high-speed train wheels, thereby improving theperformance and safety of the transportation system.。
12012年12月18日CAD/CA 设CRH2动车组轮对与轴箱弹簧 •iiaM吏:班级 学号 姓名车辆091XXX XXX随着列车速度的不断提高，对转向架性能的要求越来越高。
与传统转向架相比，保持高速运行稳定性、充分利用轮轨之间的粘着和减轻轮轨相互作用力是动车组转向架特有的任务和技术关键。
转向架可以说是铁道车辆上最重要的部件之一，它直接承载车体重量，保证车辆顺利通过曲线。
同时，转向架的各种参数也直接决定了车辆的稳定性和车辆的乘坐舒适性。
尤其是轮对装置，轴箱弹簧。
从而保证转向架的各个部分有足够的强度，稳定性。
本文将以CRH2动车轮对与轴箱弹簧研究对象，建立有限元模型。
并对产生结构进行分析。
其相关参数如表二。
CRH2型动车组转向架的丄要参数1、制造工艺过程修正下料7端部加热7锻尖7加热7卷绕7淬火7回 火7强化处理（喷丸、强压、渗碳）7磨平端面7试验或 验收。
2、用三段直线扫描法绘制轴箱外弹簧弹簧是由簧条圆绕三条首尾相连的直线扭转而成的，故其造型过程为：先绘制三条首尾相连的直线，再绘制簧条圆，然后利用扫描特征中的沿路径扭转命令依次创建弹簧基体，最 后利用拉伸切除特征创建支撑圈。
如图 1所示CRH2轴箱外簧。
其基本参数如表一所示灿 £阳".”一2：-1 •由窘•已 <? \ 0 pJ .. 0 r 4 踊豪 警彎I □ .-A 小釦常購悬鮒荃砂」 ,,0 ■ © L * * F ■■ b 衽酥'活 翌 I Sffl I ：-科］DimJtpert I 賊野黑 1 ginwiinn f'*T轴脚2•噸外«逊心_£秋!0 1>]3f5ffl WAJil*iz 合全fl$«晦而 &上豳itffi 番启般唯而 it .用点 畑辛1£③却 S 圖理ft 抽机（一 ）轴箱弹簧CAD/CAE分析、轴箱弹簧（外簧）的CAD/CA 分析项目内圈簧 外圈簧簧条直径/mm 26 41 簧ffl 直径/mm 143 220自由高度/mni 240256压紧高度/mm 153.4 180.4 总圈数/#效圈数64/4.4 4恥9旋向 左右弹性系数/kgf/niin 单35,52 91.51总127.03 横向弾性系数 /kgfymm 》 S 000 8 000 应力修正系数1.278 L286「嘴.# 氐<■-常・图1.1三段直线扫描法轴箱外簧UXLUA ——二、CAE分析1.受力分析：弹簧下端受到轴箱支撑面的支持力，上端受到簧上质量的压力，分析时可简化为一端固定，另一端受到向下压力作用。
CRH2动车组拖车车轮滚动接触疲劳分析摘要：车轮胎面和轮辋疲劳破坏的方式是滚动接触疲劳，为研究CRH2挂车车轮胎面的滚动接触疲劳裂纹寿命期限，多用于干扰和滚动接触的复杂物理构造，使用研究小组提出的二次多项式回归方法，建立了载荷和胎面危险区应力之间的转换关系。
采用最大减应力法、延长寿命、接触疲劳可靠性、研究胎面滚动接触疲劳可靠性，该方法实现了胎面滚动接触疲劳应力的准确计算。
关键词：拖车车轮;滚动接触;疲劳裂纹;可靠性引言：随着我国高速动车组运行速度的提高，车辆的服务环境越来越严峻。
在操作过程中，随着轮轨接触力的发展，轮辋的磨损，变形，剥离，CRH2动车组拖车的轮轨滚动接触疲劳寿命分析车轮非常重要。
国内外学者已经对胎面滚动接触疲劳形成的机理进行了许多研究和分析。
Alfredsson和Olsson [5，6]认为，裂纹是由粗糙胎面引起的高应力集中引起的。
Dubourg等人[7，8]认为，过载或重负荷是造成裂纹形成的原因，而切应力在裂纹形成中起着重要的作用。
另外，关于轮轨滚动接触疲劳，金学松等人描述了三维弹性塑料滚动接触疲劳的数值和试验方法，讨论了一些典型的疲劳接触破坏现象。
使用Dang-van多轴疲劳模型和力学原理，构建了一个仿真程序来评估轮辋底面滚动接触疲劳裂纹的发生。
罗世辉分析了DF21型内燃机车中轮胎面的分层。
认为机车中轮的滚动接触疲劳是由非轮引起的，并认为是正常的纵向颤动。
降低中轴球窝接头的刚度后，机车的行驶里程超过了25万公里。
并且不会发生胎面剥离。
为了确保CRH2 EMU车轮运行的可靠性和安全性，在本文中，进行了CRH2 EMU的胎面滚动接触疲劳可靠性的介绍，高速动车组轮轨疲劳分析的针对性研究。
结果为确定车轮的安全检查周期提供了依据，并为高速动车组的安全运行提供了实用指导。
1滚动接触应力条件CRH2拖车轮组集成有限元计算方法，轮轴集成有限元方法用于将滚子-滚道改变为实心连接，轴箱-轴承-车桥-轮毂制动盘导轨考虑了多次过盈配合的复杂性，由于轮轨接触的复杂关系，完成了胎面滚动接触疲劳应力的计算，图1显示了胎面滚动接触疲劳的最大剪切应力分布。
[收稿日期]2008206214 [作者简介]宁晓丹(19832),女,2006年大学毕业,硕士生,现主要从事车辆零部件的现代设计理论与方法方面的研究工作。
C RH 2动车组轴箱弹簧疲劳试验方案研究 宁晓丹,孙保卫,商跃进,王 红 (兰州交通大学机电工程学院,甘肃兰州730070)[摘要]在现有机车车辆圆柱螺旋弹簧试验标准的基础上,针对CR H2动车组轴箱弹簧的特点,利用疲劳理论确定了该弹簧的疲劳试验方案,即在弹簧表面质量完好的情况下,疲劳试验次数达到300万次后,弹簧未发生断裂,可判定其合格。
研究表明,该方案可以作为CR H2动车组轴箱弹簧进行产品质量检验的疲劳试验依据。
[关键词]动车组;轴箱弹簧;疲劳试验;疲劳寿命[中图分类号]U26014[文献标识码]A [文章编号]167321409(2008)032N258202 随着铁路客车第6次大提速,动车组在我国许多线路上得到了广泛应用,这使得研究如何对其零部件进行试验评价的问题提到议事日程上来。
为此,笔者针对CR H2动车组轴箱弹簧的疲劳试验方案进行可行性分析。
1 试验方案确定依据铁路车辆采用的圆柱压缩螺旋弹簧通常按TB/T221121991进行疲劳试验。
按式(1)确定试验载荷P ,达到规定的试验次数N 后,未发生断裂者,判定其为合格。
可见试验方案取决于动荷系数K 和试验次数N 。
P =(1±K )・P m(1)式中,P m 为作用于弹簧上的垂向静载荷;K 为动荷系数。
2 试验参数确定211 动荷系数确定表1 常数a 、b 、c 、d 的取值a 簧上簧下b c 簧上簧下d 货车客车1153150105014270156911653 TB/T133521996《铁道车辆强度设计及试验鉴定规范》规定车辆零部件的动荷系数计算公式为: K dy =a +bV f j +dc f j (2)式中,V 为车辆构造速度;f j 为静挠度;a 、b 、c 、d 为常数,按表1取值。
212 试验次数确定为了保证试验方案的有效性,试验次数应该大于等于弹簧的设计寿命。
由疲劳理论可知弹簧的设计寿命为: N =[τ-1]τ-1dm ・N 0(3)式中,[τ-1]为对称循环下的许用应力;τ-1d 为对称循环下的当量应力;m 为材料常数,m =4～8,通常取m =5134;N 0为循环基数。
由文献[1]和[2]可知: τ-1d =(K +012)・τm ≤[τ-1](4) τm =8・P m ・D ・βπ・d3(5)・852・长江大学学报(自然科学版) 2008年9月第5卷第3期:理工Journal of Yangtze U niversity (N at Sci Edit) Sep 12008,Vol 15No 13:Sci &Eng式中,τm 为平均应力;d 为簧条直径;D 为平均直径;β为应力修正系数,β=4m -14m -4+01615m;m 为弹簧指数,m =D/d 。
3 CRH 2动车组弹簧疲劳试验方案311 动荷系数确定CR H2动车组营业最高速度V =200km/h ,满员时,每组内簧和外簧的总载荷为P m =5818kN ,则静挠度f m =4613mm ;由式(2)可得动荷系数K =0144,由于制定公式的工况与目前铁路现状有很大差异,所以疲劳试验时取动荷系数K =015。
由式(1)得,试验载荷为2914～8812kN 。
312 试验次数确定将试验载荷和弹簧的基本参数(见表2)代入式(5),得到内簧的应力为435162M Pa ,外簧的应力为442192M Pa ,可见只要外簧通过疲劳试验,在理论上内簧也可以通过试验。
因此,笔者取外簧的应力进行分析计算。
表2 弹簧参数弹簧类型簧条直径d /mm 平均直径D /mm 自由高H /mm 刚度C /N ・mm -1外簧4122025691511内簧2614324035512不同钢厂生产的弹簧钢的质量存在着差异,同一钢厂不同批次的弹簧钢质量也不稳定,另外各弹簧厂在生产弹簧的质量控制上也有差异。
不过,经过多次疲劳试验发现,当τ-1d ≤305M Pa 时,用60Si 2CrVA T 弹簧钢制成的弹簧基本上都可以通过300万次的疲劳试验。
故取[τ-1]=305M Pa ,N 0=300万次。
另外,由式(4)得弹簧的当量应力为31011M Pa 。
将上述数据代入式(3)可得弹簧的设计寿命为275万次。
为了提高对弹簧制造质量的要求,取试验次数N =300万次。
4 结 语笔者在现有机车车辆圆柱螺旋弹簧试验标准的基础上,针对CR H2动车组轴箱弹簧的特点,利用疲劳理论确定了该弹簧的疲劳试验方案,即通过合理选取动荷系数以确定试验载荷P 后,对CR H2动车组轴箱弹簧进行疲劳试验,达到规定的试验次数300万次后,未发生断裂者,判定其为合格。
该方案可以作为CR H2动车组轴箱弹簧进行产品质量检验的疲劳试验依据。
[参考文献][1]商跃进,王红1铁路货车变刚度弹簧组疲劳强度设计方法研究[J ]1机械强度,2006,28(1):141～1451[2]严隽耄1车辆工程[M ]1北京:中国铁道出版社,19991[编辑] 易国华・952・第5卷第3期:理工宁晓丹等:CR H2动车组轴箱弹簧疲劳试验方案研究 as secure as it was reckoned1It may be insecure under particular conditions1In order to perfect t heir security we brought forward a new cryptoanalysis met hod2only lengt h attack aiming at t he limita2 tions of one2time system1At t he same time,new means to attack protocols of quant um cryptograp hy and t he modified quant um encrypt protocol equipped wit h correcting codes and monitor measure are propo sed1K ey w ords:one2time system;quant um cryptograp hy;cryptograp hy;perfect secrecy229Three W ay H andshakes B ased on Self2certif ied of Public K eyWANGLin2jie,H AN Chun2xia (Tong ren College,Tong ren554300)Abstract:First,a self2certified signat ure based on p ublic key crypto system was p ropo sed1In t his scheme,a user anonymously f ulfills identity registration wit h t he protocol of user registration,and get s t he certificate of p ublic key generated from CA and t he user1Based on t his certificate,t he p ublic key of a user can be comp uted1The bot h end users of handshaking can finish t he verification of p ub2 lic key for each ot her wit h t he protocol of self2certified of p ublic key1The receiver of message can recover t he original message based on t he signat ure1Therefore,t he propo sed signat ure scheme has i2 dentity aut henticated and message confidentiality1Second,generates a secret handshake making use of a scheme1In a secret handshake protocol,an honest member in t he group never reveals his group af?liation unless t he ot her party is a valid member of t he same group1If a handshake between two parties fails,t he identity of eit her party is not disclosed1K ey w ords:self2certified of p ublic key,aut henticated encryption scheme,privacy key,handshake, key exchange244Study on22Cr2duplex Stainless Steel Corrosion R esistance of U niform in Different Acid Media FAN Y u2guang LI N H ong2xian (X i’an S hi you Universit y,X i’an710065)Abstract:The22Cr2duplex stainless steel and ordinary austenitic stainless steel316L were st udied on uniform corrosion of by means of electrochemical met hods in HCl and H2SO4solution,in50% HAC solution co ntaining formic acid,in t he p ho sp horic acid containing H F and choride ions1The result s show t hat22Cr2duplex stainless steel corro sion resistance of uniform is better t han316L austenitic stainless steel1K ey w ords:22Cr2duplex stainless steel;uniform;corro sion;elect rochemical met hods255Finite Element Analysis and Optimized Design to Large2scale Sphere T ankZH ANG Zhi2liang (S out hwest Pet roleum Universit y,Cheng du610500)LE NG X i (X inj iang Pet roleum A dminiat ration B ureau,Karamay834000)HOU Y ong2jun (S out hwest Pet roleum Universit y,Cheng du610500)Abstract:It used t he finite element met hod to analyze and optimize t he design of t he large2scale sp here tank,and st ress assessment1At t he same time,t he top pillar height,pallet t hickness and t he cylinder wall t hickness are optimized and designed1K ey w ords:Sp here tank;finite element;design optimization258R esearch on the F atigue T est Project of Axle Box Springs Used for CRH2Multiple U nits NI NG X iao2dan,SUN Bao2wei,SH ANG Y ue2jin,WANG H ong (L anz hou J iaotong Universit y,L anz hou730070)Abstract:Based on existed fatigue test specification of the cylindrical screw springs and the features of axle box Springs used for CRH2Multiple Units,the fatigue test project is present by using the fatigue theory1In the complete quality of the spring surface and after the number of fatigue test reaches to300million,the springs can be judged when they are not broken1The research indicates that the plan can be used for inspec2 ting product quality of axle box springs based on the fatigue test project1K ey w ords:multiple unit s;spring;fatigue test;fatigue life・・11。
