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基于ANSYS的CRH2型动车组轴盘热应力分析

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【作者】 谢红太

【Author】 XIE Hongtai;Xi’an EMU Depot,Xi’an Railway Bureau;

【机构】 西安铁路局西安动车段

【摘要】 以CRH2型动车组制动系统轴盘为雏形,基于摩擦功率方法,进行轴盘热负荷计算研究及边界条件确定。依据能量守恒定律,采用简化计算施加制动盘体表面的热流密度方法,得出动车组紧急制动情况下,平均强迫对流换热系数和平均自然对流换热系数的函数曲线关系。基于ANSYS软件,仿真模拟出CRH2型动车组紧急制动条件下,轴装制动盘的温度场分布和应力场大小。结果表明:在制动过程中动车组制动盘在开始制动瞬间表面温度迅速上升,当t=20 s时达到峰值Tmax后缓慢下降;制动开始后盘体热应力瞬间急剧上升,在t=9.6 s时达到最大值σmax=238 MPa,随后逐渐呈下降趋势。最大应力值σmax远远小于盘体材料常温下最大许用应力σb=785 MPa,符合CRH2型动车组轴盘材料及结构工况下使用条件和闸片的摩擦副要求及制动系统技术规定。热应力变化曲线和温度场分布曲线峰值前后存在步差,峰值变化趋势基本相同,即首先急剧上升到一个最大峰值,然后缓慢下降。

【所属期刊栏目】 研究开发 (2018年02期)
  • 【DOI】10.13890/j.issn.1000-128x.2018.02.015
  • 【分类号】U266.2
  • 【下载频次】54
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