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重载敞车车体结构轻量化设计
被引量：
8
1
作者
姚曙光
田红旗
许平
《交通运输工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2011年第1期31-35,57,共6页
以车体承载结构的质量为目标函数,以部件板厚为设计变量,以关键工况载荷下车体结构的应力与挠度为约束条件,建立轴载40 t矿石敞车车体承载结构的优化设计数学模型。引入约束违反惩罚项构造新的无约束目标函数,用共轭梯度法确定探索方向...
以车体承载结构的质量为目标函数,以部件板厚为设计变量,以关键工况载荷下车体结构的应力与挠度为约束条件,建立轴载40 t矿石敞车车体承载结构的优化设计数学模型。引入约束违反惩罚项构造新的无约束目标函数,用共轭梯度法确定探索方向,用最小二乘法逼近目标函数。在有限元分析软件ANSYS的二次开发平台上,运用参数化设计语言APDL,进行车体承载结构质量极小化的迭代计算。分析结果表明:1/4车体承载结构的质量由1.939 5 t减小到1.760 7 t,减轻约为9.22%,车辆自重系数达到0.16,减轻后车体结构强度和刚度仍满足相关规范与设计要求。
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关键词
车辆工程
重载敞车
结构优化
惩罚函数
共轭梯度法
原文传递
轴重40t重载敞车车体有限元分析
被引量：
6
2
作者
常宁
姚曙光
刘国伟
《铁道机车车辆》
北大核心
2009年第1期8-12,22,共6页
发展重载是提高铁路货运能力和货物运输实现快速发展的有效途径。而提高轴重、减轻自重成为实现重载运输的重要措施。出口澳大利亚的矿石专用敞车采用侧立柱内置方式,车体长为10 100 mm,宽为3 255 mm;与矿石接触的部件采用不锈钢NIROSTA...
发展重载是提高铁路货运能力和货物运输实现快速发展的有效途径。而提高轴重、减轻自重成为实现重载运输的重要措施。出口澳大利亚的矿石专用敞车采用侧立柱内置方式,车体长为10 100 mm,宽为3 255 mm;与矿石接触的部件采用不锈钢NIROSTA 4003mod,其余部件采用高强度结构钢Q450NQR1,这样不仅提高了车体容积率,同时减轻了车体自重,使得轴重达到40 t,载重达到了138.5 t,提高了货运能力。并采用大型通用有限元软件ANSYS,对该敞车进行了线性和非线性静强度有限元分析。计算结果表明,该车车体在各种工况载荷作用下,满足AAR《货车设计制造规范》设计标准。同时找出了车体结构的薄弱环节,为进一步改进重载敞车的结构设计提供了参考。
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关键词
机车车辆
重载敞车
有限元分析
非线性分析
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职称材料
冲击载荷作用下重载敞车结构分析
被引量：
3
3
作者
姚曙光
田红旗
许平
《中国铁道科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009年第4期63-68,共6页
为解决重载货车在纵向冲击载荷作用下车辆自重增加问题,利用材料塑性变形后的强化性能和采用非线性有限元法,对出口澳大利亚的轴重40 t重载矿石敞车进行结构强度计算与分析。采用基于材料非线性理论的设计方法,根据Q450NQR高强度低合金...
为解决重载货车在纵向冲击载荷作用下车辆自重增加问题,利用材料塑性变形后的强化性能和采用非线性有限元法,对出口澳大利亚的轴重40 t重载矿石敞车进行结构强度计算与分析。采用基于材料非线性理论的设计方法,根据Q450NQR高强度低合金钢应力-应变曲线,按Von Mises各向同性强化模型建立材料的本构关系,对车体结构进行弹塑性有限元分析;并结合非线性屈曲分析进行结构优化,使得该车的自重系数仅为0.16,实现了车体结构轻量化的设计思路,产品已批量生产并投入实际运用。
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关键词
重载敞车
结构分析
轻量化设计
弹塑性本构关系
冲击载荷
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职称材料
重载散粒货物的铁路货车车体模态计算方法研究
4
作者
徐聪
刘宏友
+3 位作者
汤劲松
李家宝
赵尚超
许钦华
《铁道车辆》
2022年第4期15-20,共6页
为研究铁路货车重载散粒货物工况下的模态仿真分析方法,本文采用C_(70E)型通用敞车车体结构作为试验车体,首先进行了车体静挠度和空车车体模态参数对标分析,验证了车体建模方法的准确性。然后分别采用质量点法、等效刚度模型法以及Druck...
为研究铁路货车重载散粒货物工况下的模态仿真分析方法,本文采用C_(70E)型通用敞车车体结构作为试验车体,首先进行了车体静挠度和空车车体模态参数对标分析,验证了车体建模方法的准确性。然后分别采用质量点法、等效刚度模型法以及Drucker-Prage材料模型法模拟散粒货物煤炭来进行相关模态分析。研究表明:Drucker-Prage材料模型法与质量点法和等效刚度模型法相比,更适用于散粒货物煤炭的模拟,其计算精度能够满足工程应用需求;重载产生的预应力以及考虑滑裂面理论和巴西果效应的塑性分区法对车体模态计算结果无影响。
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关键词
铁路货车
重载敞车
模态
有限元
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职称材料
题名
重载敞车车体结构轻量化设计
被引量：
8
1
作者
姚曙光
田红旗
许平
机构
中南大学交通运输工程学院
中南大学轨道交通安全教育部重点实验室
出处
《交通运输工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2011年第1期31-35,57,共6页
基金
铁道部科技研究开发计划项目(Z2007-079
Z2008-031)
文摘
以车体承载结构的质量为目标函数,以部件板厚为设计变量,以关键工况载荷下车体结构的应力与挠度为约束条件,建立轴载40 t矿石敞车车体承载结构的优化设计数学模型。引入约束违反惩罚项构造新的无约束目标函数,用共轭梯度法确定探索方向,用最小二乘法逼近目标函数。在有限元分析软件ANSYS的二次开发平台上,运用参数化设计语言APDL,进行车体承载结构质量极小化的迭代计算。分析结果表明:1/4车体承载结构的质量由1.939 5 t减小到1.760 7 t,减轻约为9.22%,车辆自重系数达到0.16,减轻后车体结构强度和刚度仍满足相关规范与设计要求。
关键词
车辆工程
重载敞车
结构优化
惩罚函数
共轭梯度法
Keywords
vehicle
engineering
heavy
haul
gondola
structure
optimization
penalty
function
conjugate
gradient
method
分类号
U270.11 [机械工程—车辆工程]
原文传递
题名
轴重40t重载敞车车体有限元分析
被引量：
6
2
作者
常宁
姚曙光
刘国伟
机构
中南大学轨道交通安全教育部重点实验室
出处
《铁道机车车辆》
北大核心
2009年第1期8-12,22,共6页
文摘
发展重载是提高铁路货运能力和货物运输实现快速发展的有效途径。而提高轴重、减轻自重成为实现重载运输的重要措施。出口澳大利亚的矿石专用敞车采用侧立柱内置方式,车体长为10 100 mm,宽为3 255 mm;与矿石接触的部件采用不锈钢NIROSTA 4003mod,其余部件采用高强度结构钢Q450NQR1,这样不仅提高了车体容积率,同时减轻了车体自重,使得轴重达到40 t,载重达到了138.5 t,提高了货运能力。并采用大型通用有限元软件ANSYS,对该敞车进行了线性和非线性静强度有限元分析。计算结果表明,该车车体在各种工况载荷作用下,满足AAR《货车设计制造规范》设计标准。同时找出了车体结构的薄弱环节,为进一步改进重载敞车的结构设计提供了参考。
关键词
机车车辆
重载敞车
有限元分析
非线性分析
Keywords
locomotive
and
vehicle
heavy
haul
gondola
FEM
non-
hnear
analysis
分类号
U469.11 [机械工程—车辆工程]
TQ336.1 [交通运输工程—载运工具运用工程]
下载PDF
职称材料
题名
冲击载荷作用下重载敞车结构分析
被引量：
3
3
作者
姚曙光
田红旗
许平
机构
中南大学轨道交通安全教育部重点试验室
出处
《中国铁道科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009年第4期63-68,共6页
基金
铁道部科技研究开发计划项目(2005J024)
文摘
为解决重载货车在纵向冲击载荷作用下车辆自重增加问题,利用材料塑性变形后的强化性能和采用非线性有限元法,对出口澳大利亚的轴重40 t重载矿石敞车进行结构强度计算与分析。采用基于材料非线性理论的设计方法,根据Q450NQR高强度低合金钢应力-应变曲线,按Von Mises各向同性强化模型建立材料的本构关系,对车体结构进行弹塑性有限元分析;并结合非线性屈曲分析进行结构优化,使得该车的自重系数仅为0.16,实现了车体结构轻量化的设计思路,产品已批量生产并投入实际运用。
关键词
重载敞车
结构分析
轻量化设计
弹塑性本构关系
冲击载荷
Keywords
heavy
haul
gondola
Structure
analysis
Lightweight
design
Elastoplastic
constitutive
relation
Impact
loading
分类号
U272.2 [机械工程—车辆工程]
U270.12 [交通运输工程—载运工具运用工程]
下载PDF
职称材料
题名
重载散粒货物的铁路货车车体模态计算方法研究
4
作者
徐聪
刘宏友
汤劲松
李家宝
赵尚超
许钦华
机构
中车青岛四方车辆研究所有限公司
中车齐齐哈尔车辆有限公司
出处
《铁道车辆》
2022年第4期15-20,共6页
基金
中国中车股份有限公司科技研究开发计划重大项目(2020CHA073)。
文摘
为研究铁路货车重载散粒货物工况下的模态仿真分析方法,本文采用C_(70E)型通用敞车车体结构作为试验车体,首先进行了车体静挠度和空车车体模态参数对标分析,验证了车体建模方法的准确性。然后分别采用质量点法、等效刚度模型法以及Drucker-Prage材料模型法模拟散粒货物煤炭来进行相关模态分析。研究表明:Drucker-Prage材料模型法与质量点法和等效刚度模型法相比,更适用于散粒货物煤炭的模拟,其计算精度能够满足工程应用需求;重载产生的预应力以及考虑滑裂面理论和巴西果效应的塑性分区法对车体模态计算结果无影响。
关键词
铁路货车
重载敞车
模态
有限元
Keywords
railway
freight
car
heavy
-
haul
gondola
car
modal
finite
element
分类号
U272 [机械工程—车辆工程]
下载PDF
职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
重载敞车车体结构轻量化设计
姚曙光
田红旗
许平
《交通运输工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2011
8
原文传递
2
轴重40t重载敞车车体有限元分析
常宁
姚曙光
刘国伟
《铁道机车车辆》
北大核心
2009
6
下载PDF
职称材料
3
冲击载荷作用下重载敞车结构分析
姚曙光
田红旗
许平
《中国铁道科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009
3
下载PDF
职称材料
4
重载散粒货物的铁路货车车体模态计算方法研究
徐聪
刘宏友
汤劲松
李家宝
赵尚超
许钦华
《铁道车辆》
2022
0
下载PDF
职称材料
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