Προσομοίωση διανομής φόρτωσης και σχεδιασμός βελτιστοποίησης της πλάκας πίεσης
- Ποιος είναι ο κανόνας για την κατανομή φορτίου της πλάκας πίεσης;
Το κατακόρυφο φορτίο κατανέμεται σε ένα "υψηλό στη μέση και χαμηλή στην άκρη" . Το φορτίο είναι το μεγαλύτερο (περίπου 200 ~ 300mpa) στο σημείο επαφής μεταξύ της μέσης πλάκας πίεσης και της σιδηροτροχιάς και σταδιακά μειώνεται προς την άκρη . Το φορτίο σταγόνες σε 50 ~ 100mpa σε 10mp από την άκρη {{7} αυτή η κυριαρχία και η σιδηροτροχιά μειώνεται προς την άκρη. Οι πλάκες . Το πλευρικό φορτίο είναι άνισα κατανεμημένο στην ενότητα καμπύλης . Το φορτίο στην εξωτερική πλάκα πίεσης είναι 20% ~ 30% υψηλότερη από αυτή στην εσωτερική πλευρά . Η διαφορά μπορεί να φτάσει το 40% για τις μικρές καμπύλες ακτίνας (r λιγότερο από το 600 m), με αποτέλεσμα την ταχύτερη φθορά της πίεσης {15} κυμαίνεται με την πάροδο του χρόνου . Το φορτίο αιχμής όταν το τρένο περνάει είναι 1 . 5 ~ 2 φορές το στατικό φορτίο και η διάρκεια είναι 0 . 1 ~ 0 . 3 δευτερόλεπτα . υψηλής ταχύτητας δόνηση κάνει τη διανομή του φορτίου. Προσαρμογή σε αυτή τη δυναμική αλλαγή . Υπάρχει συγκέντρωση στρες γύρω από την οπή του μπουλονιού και το φορτίο είναι 30% ~ 50% υψηλότερο από άλλα μέρη. Πρόκειται για μια περιοχή υψηλού επιπέδου για ρωγμές κόπωσης στην πλάκα πίεσης. Οι πλάκες πίεσης σιδηροδρόμων βαρέως φορτίου πρέπει να ενισχύσουν το σχεδιασμό αυτού του μέρους.
- Ποιοι είναι οι παράγοντες που επηρεάζουν την κατανομή φορτίου της πλάκας πίεσης;
Το σχήμα της πλάκας πίεσης είναι το κλειδί . Το φορτίο της επίπεδης πλάκας πίεσης είναι συγκεντρωμένο στη μέση (ο συντελεστής συγκέντρωσης τάσης 1 . 5 ~ 2 . 0) . Η πλάκα πίεσης τόξου ταιριάζει καλύτερα στην σιδηροτροχιά και η κατανομή φορτίου είναι πιο ομοιόμορφη (συντελεστής 1.} 2 ~ 1). Η σιδηροτροχιά υψηλής ταχύτητας υιοθετεί ως επί το πλείστον σχεδιασμό τόξου. Το ανομοιογενές πάχος θα οδηγήσει σε μη ισορροπημένη κατανομή φορτίου. Πολύ λεπτό στη μέση (<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.
- Πώς να βελτιστοποιήσετε την κατανομή φορτίου της πλάκας πίεσης μέσω της ανάλυσης προσομοίωσης;
Η προσομοίωση πεπερασμένων στοιχείων είναι η κύρια μέθοδος . Ένα τρισδιάστατο μοντέλο της πλάκας πίεσης - η σιδηροτροχιά - το κρεβάτι καθιερώνεται, τα κατακόρυφα και τα πλευρικά φορτία εφαρμόζονται, οι χάρτες σύννεφων στρες αναλύονται από τις περιοχές συγκέντρωσης στρες (όπως οι οπές γύρω από τις βίδες). 20%~ 30%. Παραμετρικός σχεδιασμός Ρυθμίζει τις παραμέτρους όπως το πάχος της πλάκας πίεσης και η ακτίνα φιλέτου, συγκρίνει την κατανομή φορτίου διαφορετικών σχημάτων και επιλέγει το βέλτιστο συνδυασμό . Η ακτίνα του φιλέτου της πλάκας πίεσης τόξου αυξάνεται από 5mm σε 8mm και η συγκέντρωση τάσης μειώνεται με το ~ 20%{}}}}}}}}} αλγόριθμος για την προσομοίωση του μεταβατικού φορτίου όταν περνά η αμαξοστοιχία και βελτιστοποιεί την κατανομή φορτίου της πλάκας πίεσης κάτω από την κρούση . Μετά από αυτή τη βελτιστοποίηση, η δυναμική κορυφή τάσης της πλάκας σιδηροτροχιάς υψηλής ταχύτητας μειώνεται κατά 10%~ 15%{{ 10%~ 15%, καθιστά την κατανομή φορτίου πιο ομοιόμορφη, η οποία είναι κατάλληλη για πλάκες πίεσης του μετρό με υψηλές ελαφρές απαιτήσεις .
- Ποια είναι τα συγκεκριμένα μέτρα σχεδιασμού για τη βελτιστοποίηση της κατανομής φορτίου των πλακών πίεσης;
Αυξήστε το πάχος γύρω από την οπή του μπουλονιού από 10mm σε 12 ~ 15mm και αυξήστε την ακτίνα φιλέτου (r μεγαλύτερη ή ίση με 8mm) για να μειώσετε τον συντελεστή συγκέντρωσης τάσης κατά 30%~ 40%.} Αυτό το μέτρο πρέπει να υιοθετηθεί για το φορτίο βαρέως φορτίου {{}}}}}} Χρησιμοποιήστε μια επιφάνεια επαφής με το φορτίο. και να μειώσετε την τοπική πίεση κατά 10%~ 15%. Η ακτίνα τόξου της πλάκας πίεσης σιδηροτροχιάς υψηλής ταχύτητας είναι συνήθως 150 ~ 200mm . Ρυθμίστε την ενισχυτική πλευρά, προσθέστε μια πλάκα πλευράς (ύψος 5 ~ 8mm) μεταξύ της μέσης της πλάκας πίεσης και της οπής του βιδώ Βελτιώστε σημαντικά τη διανομή . Χρησιμοποιήστε ένα σύνθετο υλικό στρωματοποιημένο σχεδιασμό, με υλικά υψηλής αντοχής (όπως η ίνα άνθρακα) στην επιφάνεια για να φέρει το φορτίο και τα ελαστικά υλικά (όπως το καουτσούκ) στο εσωτερικό στρώμα σε buffer . Η ομοιόμορφη κατανομή φορτίου βελτιώνεται κατά 20%~ 30%, που είναι κατάλληλο για Sctions με ισχυρή δόνηση {28}
- Ποιες είναι οι διαφορές στο επίκεντρο της βελτιστοποίησης της κατανομής φορτίου των πλακών πίεσης διαφορετικών τύπων γραμμών;
Οι σιδηροδρομικές γραμμές υψηλής ταχύτητας επικεντρώνονται στη βελτιστοποίηση δυναμικού φορτίου . μέσω του σχεδιασμού τόξου και του σύνθετου υλικού ρύθμισης, η δυναμική κορυφή στρες μειώνεται κατά 15%~ 20%, εξασφαλίζοντας σταθερή κατανομή φορτίου κάτω από δόνηση υψηλής συχνότητας και απόκλιση μετρητή διαδρομής μικρότερη από ή ίση με 0 { και ο μεσαίος σχεδιασμός και ο έλεγχος του συντελεστή συγκέντρωσης τάσης εντός 1 . 2, ο οποίος μπορεί να αντέξει το συνεχές υψηλό φορτίο που παράγεται από το μεγάλο βάρος του άξονα . μετά από αυτή τη βελτιστοποίηση, η χωρητικότητα των 45 χαλύβδινης πίεσης αυξάνεται κατά 10%~ 15%. συνηθισμένο κόστος ισορροπίας και απόδοσης, υιοθετώντας το Varable Place Edge . Η ομοιομορφία κατανομής φορτίου βελτιώνεται κατά 20% σε σύγκριση με τον σχεδιασμό ίσου πάχους και η αύξηση του κόστους δεν υπερβαίνει το 10%. Η αστική σιδηροδρομική διαμετακόμιση πρέπει να λαμβάνει υπόψη τόσο δυναμικά όσο και στατικά φορτία και υιοθετεί το σχεδιασμό "τόξου + ενίσχυσης, το οποίο μειώνει τη δυναμική κορυφή του στρες κατά 10%και ο συντελεστής συγκέντρωσης στατικού στρες είναι μικρότερος ή ίσος με 1,3, το οποίο προσαρμόζεται στα χαρακτηριστικά φορτίου των συχνών εκκινήσεων και στάσεων.