ABAQUS时速200km动车转向架轮对结构设计和强度分析(2)
关于转向架轮对的设计，随着列车运行速度的提高，转向架轮对的性能要求也在提高，在设计的过程中，对计算量的要求也有很大的提高，因此传统的经验设计轮对以及手工分析计算都已经难以满足高性能列车轮对的设计要求，而通过有限元分析软件对轮对进行受力分析则不同，它不同于传统的设计轮对方法，传统方法是通过对实际轮对进行反复试验而得出结论的，这样的话就大大的增加了时间和人力财力，也使得分析得出的数据结果有些偏离实际情况，有限元分析则可以以弥补这些问题，使传统方法分析困难简单化，使复杂的过程层次化，并且有限元分析也可以应用于列车转向架轮对疲劳强度和结构强度研究等方面。首先对轮对进行有限元建模，设置轮对材料参数属性，然后对部件划分网格，受力加载以及约束条件的限制等条件。
通过对200km/h转向架轮对结构设计及强度分析以及转向架轮对受力的有限元分析，本课题旨在对动车转向架轮对受力进行系统的分析，能够为今后铁路轮轨的结构性能分析提供有益条件和直接依据，在动车轮对受力分析的过程中，了解轮对受力过程，以及不同工况下，动车转向架轮对的受力分析研究，希望能为新一代铁路动车转向架轮对研发提供一定的借鉴。
本课题选用ABAQUS有限元软件对列车运行在不同工况下以及高速列车交汇时转向架轮对进行结构设计和强度分析。首先查找轮对相关尺寸参数，用三文软件UG建立轮对模型，设计出轮对实体模型，然后对轮对进行静强度分析，随后对轮对进行有限元建模，最后对轮对进行有限元受力分析，在进行有限元受力分析的过程中，要对轮对进行网格划分，这是有限元受力分析的基础，部件网格划分质量的好坏将会直接影响到受力分析结果的精确度，所以，在有限元受力分析的过程中，要着重于部件网格划分工作，在本课题的最后，将总结列车运行在不同情况下轮对的受力情况以及在改变轮轨接触条件的情况下轮对的受力。
1.2 国内外研究现状与水平
1.2.1 轮对设计研究现状
1.2.2 有限元技术在轮对中研究现状
1.3 本文研究内容
本课题的主要研究内容为：首先采用三文软件UG构建轮对模型，通过轮对相关技术参数，构造出实体轮对，其次对轮对进行结构强度分析，在此过程中，通过欧洲标准（EN）对动车轴进行疲劳强度校核，然后又通过ABAQUS软件对轮对进行有限元建模以及受力分析，在轮对受力分析过程中，主要研究列车运行在直道、曲线以及道岔时的受力情况，分析列车在不同工况下受力的最大值，并与材料的许用应力相比较。若材料的最大应力小于许用应力，则强度符合要求，否则，不符合强度要求。
1.4 本文技术路线
本课题采用铁路标准中相关规定对车轮进行结构设计，并采用ABAQUS软件根据列车运动在不同工况下以及高速列车交汇时的计算载荷和计算工况对车轮强度进行有限元分析，取代传统的试验方法。基于上述方法采用的技术路线如图1.1所示：
图1.1 轮对受力分析技术路线图
1.5 本文的章节安排
第一章 绪论
本章的主要内容是论述本课题的调研情况，查找与动车转向架轮对有关的国内外文献以及介绍本课题的内容和流程，最后介绍了本课题主要研究工作。
第二章 动车轮对设计
本章对动车轮对的发展以及动车转向架的组成结构做了简单介绍，并简述了目前我国铁路上面采用的车轮和车轴，以及相关尺寸标准。
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