Disseny de simulació i optimització de distribució de càrrega de la placa de pressió
- Quina és la regla per a la distribució de càrrega de la placa de pressió?
La càrrega vertical es distribueix en un "alt al mig i baix a la vora" . La càrrega és la més gran (aproximadament 200 ~ 300mpa) al punt de contacte entre la meitat de la placa de pressió i el ferrocarril, i disminueix gradualment cap a la vora . La càrrega cau a 50 ~ 100mpa a 10mm de la vora {{7 {7}. Plaques . La càrrega lateral es distribueix desigualment a la secció de la corba . La càrrega de la placa de pressió exterior és un 20% ~ 30% superior a la del costat interior . La diferència pot arribar al 40% per a les corbes de radi petites (r menys o iguals a 600m), donant lloc a un desgast més ràpid de la placa de pressió exterior Fluctua amb el temps . La càrrega màxima quan el tren passa és 1 . 5 ~ 2 vegades la càrrega estàtica, i la durada és 0 . 1 ~ 0 . 3 segons {{28} Adaptar -se a aquest canvi dinàmic . Hi ha una concentració de tensió al voltant del forat del cargol i la càrrega és un 30% ~ 50% superior a les altres parts. És una zona d’alta incidència per a esquerdes de fatiga a la placa de pressió. Les plaques de pressió ferroviària de càrrega pesada han de reforçar el disseny d'aquesta part.
- Quins són els factors que afecten la distribució de càrrega de la placa de pressió?
La forma de la placa de pressió és la clau . La càrrega de la placa de pressió plana es concentra a la mitjana (factor de concentració de tensió 1 . 5 ~ 2 . 0) . La placa de pressió de l'arc s'adapta millor al ferrocarril i la distribució de la càrrega és més uniforme (coeficient 1 .} 2 ~ 1.3). El ferrocarril d’alta velocitat adopta majoritàriament el disseny d’arc. El gruix desigual comportarà una distribució de càrrega desequilibrada. Massa prim al mig (<10mm) will increase the load concentration factor by 20%~30%. It is necessary to adopt a variable thickness design (12~15mm thick in the middle and 8~10mm at the edge) to balance strength and weight. Material stiffness affects load transfer. The load distribution range of steel pressure plates (elastic modulus 200GPa) is 30%~40% larger than that of composite materials (20~30GPa), but composite materials can buffer local high loads and are suitable for high-speed rail. Insufficient installation preload will reduce the load distribution range by 20%~30%, increase local pressure, and the preload deviation exceeding 10% will lead to uneven load distribution. The preload needs to be controlled within the specified range.
- Com optimitzar la distribució de càrrega de la placa de pressió mitjançant l’anàlisi de simulació?
La simulació d’elements finits és el mètode principal . Un model tridimensional de la placa de pressió - ferrocarril - s’estableix, s’apliquen càrregues verticals i laterals, s’analitzen mapes de núvols d’estrès, es troben àrees de concentració d’estrès (com els forats dels cargols) i es realitzen l’optimització dirigida a l’optimització . aquest mètode pot reduir el factor de concentració de tensió de la pressió ferroviària ordinària de pressió ferroviària. 20%~ 30%. El disseny paramètric ajusta els paràmetres com el gruix de la placa de pressió i el radi de filet, compara la distribució de càrrega de diferents esquemes i selecciona la combinació òptima . El radi de filet de la placa de pressió de l’arc s’incrementa de 5mm a 8mm i la concentració d’estrès es redueix en un 15%{.}}}}}}}} simulació de la dinàmica de la dinàmica de la dinàmica.}}}}}}}}}}}}}}}. Un algoritme explícit per simular la càrrega transitòria quan passa el tren i optimitza la distribució de càrrega de la placa de pressió sota impacte . Després d’aquesta optimització, el pic d’estrès dinàmic de la placa de pressió ferroviària d’alta velocitat es redueix en un 10%~ 15%{{18} Tot reduint el pes en un 10%~ 15%, fa que la distribució de la càrrega sigui més uniforme, adequada per a plaques de pressió de metro amb requisits alts lleugers .
- Quines són les mesures de disseny específiques per optimitzar la distribució de càrrega de les plaques de pressió?
Augmenteu el gruix al voltant del forat del cargol de 10mm a 12 ~ 15mm i augmenteu el radi de filet (r major o igual a 8mm) per reduir el factor de concentració de tensió en un 30%~ 40%.. Interval de distribució i redueix la pressió local per un 10%~ 15%. El radi d'arc de la placa de pressió ferrovia És 3 ~ 5mm per millorar significativament la distribució . Utilitzeu un disseny de material compost en capes, amb materials de gran resistència (com la fibra de carboni) a la superfície per suportar la càrrega, i els materials elàstic vibració .
- Quines diferències té el focus d’optimització de la distribució de càrrega de les plaques de pressió de diferents tipus de línia?
Els ferrocarrils d’alta velocitat se centren en l’optimització de la càrrega dinàmica . a través del disseny de l’arc i el tampó de materials compost Els forats de cargol i el disseny mitjà, i controlar el factor de concentració de tensió dins de 1 . 2, que pot suportar la càrrega alta contínua generada per pes de l’eix gran . Després d’aquesta optimització Middle i 10mm a la vora . La uniformitat de distribució de càrrega es millora un 20% en comparació amb el disseny de gruix igual i l’augment de cost no supera el 10%. El trànsit ferroviari urbà ha de tenir en compte les càrregues dinàmiques i estàtiques i adopta el disseny de "Ribera de reforç d'arc +", que redueix el pic de tensió dinàmica en un 10%, i el factor de concentració de tensió estàtica és inferior o igual a 1,3, que s'adapta a les característiques de càrrega dels freqüents inicis i parades.