輕軌道岔梁結(jié)構(gòu)有限元及疲勞可靠性分析.pdf

1、隨著我國(guó)單軌交通在城市中的普及，單道交通的安全顯得愈發(fā)重要。道岔梁是跨座式單軌交通中的基礎(chǔ)構(gòu)件之一，它對(duì)于列車的正常運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用。道岔梁不同于一般的鋼筋混凝土橋梁，它本質(zhì)上屬于大型焊接鋼結(jié)構(gòu)。本文研究的道岔梁屬于關(guān)節(jié)型五開道岔梁，它的受力狀況較為復(fù)雜，工作頻繁，通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)獲得道岔梁在工作時(shí)的應(yīng)力分布狀況，準(zhǔn)確了解該結(jié)構(gòu)工作時(shí)的薄弱位置以判定其可靠性是必要且可行的。本文對(duì)道岔梁的靜強(qiáng)度進(jìn)行了有限元仿真計(jì)算，并對(duì)道岔梁的疲

2、勞壽命進(jìn)行預(yù)測(cè)分析，以期為道岔梁后續(xù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供有益參考。
　　以關(guān)節(jié)型五開道岔梁的三號(hào)梁為主要研究對(duì)象，本文利用UG軟件建立了三號(hào)梁的有限元模型，根據(jù)道岔梁的實(shí)際運(yùn)行情況，確定了三號(hào)梁工作時(shí)典型的三種加載方案。再使用ANSYS軟件的Workbench模塊對(duì)三號(hào)道岔梁有限元模型進(jìn)行詳細(xì)的靜力學(xué)分析與模態(tài)分析，并對(duì)二號(hào)梁及其它重要構(gòu)件做了靜強(qiáng)度校核。最后在隨機(jī)載荷譜的基礎(chǔ)上初步計(jì)算了三號(hào)道岔梁的疲勞壽命，并對(duì)疲勞壽命結(jié)果進(jìn)行了可靠

3、度計(jì)算。
　　靜力學(xué)仿真結(jié)果表明:三號(hào)道岔梁的強(qiáng)度滿足使用要求，且有較大裕量;變形最大處在梁的中上部，即使考慮振動(dòng)影響，該變形也是可以接受的。但是存在明顯的應(yīng)力集中點(diǎn)，發(fā)生在焊接位置。二號(hào)梁、T型軸以及螺栓組均滿足靜強(qiáng)度要求。
　　模態(tài)分析結(jié)果顯示三號(hào)道岔梁的固有頻率值隨著外部載荷的施加變化不大，一階振型固有頻率值為51赫茲，振動(dòng)變形與靜強(qiáng)度變形疊加，局部需加強(qiáng)剛度。
　　疲勞壽命預(yù)測(cè)結(jié)果顯示三號(hào)道岔梁滿足鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的