基于确保疲劳强度和减轻重量的转向架构架设计-外文资料翻译
某型地铁车辆转向架构架疲劳强度优化
某型地铁车辆转向架构架疲劳强度优化某型地铁车辆转向架构疲劳强度优化地铁作为城市重要的公共交通工具，具有快速、安全、环保等诸多优点，在城市交通中发挥着重要作用。
而地铁车辆的转向系统对于乘客的乘坐舒适性和行车安全至关重要。
然而，长时间行驶和大负荷工况下，地铁车辆转向架构可能面临疲劳断裂的风险。
因此，对地铁车辆转向架构的疲劳强度进行优化具有重要意义。
某型地铁车辆转向架构通常由转向器、横梁和连接杆等部件组成。
这些部件经常承受着受力和振动，从而导致疲劳损伤。
为了优化疲劳强度，需要从结构设计、材料选择和工艺优化三个方面进行改进。
首先，从结构设计的角度来看，合理的结构设计可以减小转向架构的应力集中现象，并提高其抗疲劳性能。
一种常见的优化方法是采用有限元分析，通过模拟和计算分析不同载荷和工况下的应力分布情况，找出极限应力点，并加强或者优化这些部分的结构。
此外，采用增加连接点数量、改变连接点位置的方式，也可以有效减小应力集中。
其次，材料选择也是优化地铁车辆转向架构疲劳强度的重要因素。
通常情况下，需要选择具有高强度和韧性的材料来使转向架构具备更好的疲劳寿命。
目前常用的材料包括铁基合金、高强度钢和铝合金等。
通过材料试验和工程实践，可以选择最适合地铁车辆转向架构的材料，以确保其寿命和安全性能。
最后，工艺优化也是提高地铁车辆转向架构疲劳强度的重要手段。
合理的工艺控制可以消除缺陷和应力集中点，提高转向架构的无缺陷率。
对于铸铁转向器的制造，可以通过改进液态金属充模工艺，控制金属的凝固过程，减少凝固缩孔和夹杂物的发生。
此外，优化焊接工艺、热处理过程和表面处理方法，也可以提高地铁车辆转向架构的疲劳寿命。
综上所述，某型地铁车辆转向架构疲劳强度的优化是确保地铁运行安全的关键要素之一。
通过结构设计的改进、材料选择的优化和工艺的改进，可以提高地铁车辆转向架构的疲劳强度，延长其使用寿命，确保地铁运行的安全性和可靠性。
同时，在实际的工程应用过程中，还需要考虑成本、制造难度和可行性等因素，综合各方面因素进行综合权衡，寻求最佳的解决方案综合考虑地铁车辆转向架构的结构设计、材料选择和工艺优化等方面，可以有效提高其疲劳强度并延长使用寿命，从而确保地铁运行的安全性和可靠性。
基于实测载荷的转向架构架疲劳试验载荷谱
•引言•实测载荷数据处理•转向架构架疲劳试验载荷谱建立目•疲劳试验载荷谱分析•结论与展望录研究目的和意义回顾现有研究在实测载荷下进行转向架构架疲劳试验方面的研究现状。
提出当前研究中存在的问题和不足。
介绍转向架构架在轨道交通领域的应用和重要性。
详细描述本研究的研究方法和实施流程。
介绍数据采集和处理方法，包括载荷数据的采集和处理、信号处理等。
阐述基于实测载荷的转向架构架疲劳试验的实现方法和具体操作流程。
采集位置在列车运行过程中，每隔一段时间或按照特定的行驶模式进行数据采集。
采集时间数据存储实测载荷数据采集数据清洗数据转换数据归纳030201实测载荷数据处理方法趋势分析疲劳试验载荷谱制定特征提取数据处理结果03利用有限元分析方法01基于实测载荷数据02理论计算与实测数据结合建立方法数据采集和处理载荷时间历程载荷统计和处理建立载荷谱建立过程确定载荷边界条件验证试验有效性载荷谱结果平均应力交变应力最大应力载荷谱特征分析局部应力集中找出应力集中的部位，这些部位可能存在应力腐蚀或疲劳裂纹萌生的风险。
高应力区域识别承受高应力的关键部位，这些区域可能对构架的疲劳寿命产生较大影响。
关键连接部位分析连接部位的受力情况，确保这些部位在运行过程中保持稳定和可靠。
关键部位识别基于实测载荷的预测利用实测载荷数据，通过疲劳寿命预测模型估算构架的疲劳寿命。
基于应力-寿命曲线利用已知的应力-寿命曲线，根据分析得到的应力水平评估构架的疲劳寿命。
考虑多种影响因素考虑其他影响因素如材料性能、制造工艺、运行环境等对构架疲劳寿命的影响。
疲劳寿命预测数据分析疲劳试验设计实测载荷数据的获取研究结论研究不足与展望数据处理方法01试验条件02载荷谱适用性031 2 3转向架构架的疲劳寿命预测车辆运行安全性评估新型转向架构架研发工程应用前景。
动车转向架构架疲劳强度分析
动车转向架构架疲劳强度分析摘要：随着动车工程的不断进步与发展，研究动车转向架构架疲劳强度极为关键。
本文首先对相关内容做了概述，分析了构架结构和制造过程中的相关工艺，在探讨质量控制模式构建的基础上，结合相关实践经验，分别从构架制作等多个角度与方面就构架制作工艺运用遇到的难点和解决办法做了深入研究，望对相关工作的开展有所裨益。
关键词：动车转向架；构架；疲劳强度；分析1前言随着动车转向架应用条件的不断变化，对其构架疲劳强度分析提出了新的要求，因此有必要对其相关课题展开深入研究与探讨，以期用以指导相关工作的开展与实践，并取得理想效果。
基于此，本文从介绍架构制造相关内容着手本课题的研究。
2构架结构和制造过程中的相关工艺探究2.1以地铁车辆为代表的“结合型”构架2.1.1结构特点（1）H型结构，横梁和侧梁大件组合。
（2）侧梁为U型结构。
（3）轴箱弹簧座为8处阶梯平面结构，通过一系橡胶弹簧与轮对轴箱组成联接。
（4）横梁结构复杂，连接转向架其他系统。
2.1.2工艺特点结合对地铁车辆结构特点的分析，可以进一步归纳出其工艺特点，分为三个部分：一是工序具有一定的分散性。
针对较为关键的位置还需要对其进行整体加工；二是要实施“一面两销”定位统一工艺基准；三是对三坐标进行全尺寸检测。
2.1.3工艺流程首先，需要做的就是实施一次划线；其次，进行正反实施精加工；然后对其他相关一系列的工序进行有效实施；最后，才能实施全尺寸检测。
2.2以动车组为代表的“转臂式”构架2.2.1结构特点对转臂式构架进行分析，其结构特点主要以动车组为代表进行探究，进一步提出该结构特点分为四个部分：一是H型结构组成的大件是由横梁和侧梁组成；二是侧梁属于U型结构；三是使用转臂式轴箱体以及轴箱弹簧将其架构和轮进行连接；四是横梁在结构上具有复杂性它不仅是转向架实施牵引的骨架，同时，也在一定程度上是驱动装置的骨架。
2.2.2工艺特点（1）工序分散，关键部位整体加工。
铁道车辆转向架构架疲劳强度研究
铁道车辆转向架构架疲劳强度研究铁道车辆转向架是连接车轮和车体的重要零部件，其主要作用是
支撑车体和传递各种荷载。
在运行中，转向架会遭受到很大的冲击力
和振动力，长时间使用后会出现疲劳损伤，进而影响其性能和安全性。
因此，疲劳强度是铁道车辆转向架设计和制造过程中需要重点考
虑的问题之一。
疲劳强度研究是指通过对转向架架构和材料进行力学
分析和实验研究，评估其在长期疲劳循环中的承载能力和寿命，从而
确定合理的架构设计和材料选取方案。
具体来说，疲劳强度研究需要进行以下方面的工作：
1. 车辆运行工况分析：通过对车辆运行时所受到的各种荷载进行
分析，确定转向架在运行过程中所承受的最大荷载大小和作用方向等。
2. 架构设计和优化：考虑运行工况下的荷载要求，针对转向架结
构进行设计和优化，使其能够在较长时间内保持安全可靠的运行状态。
3. 材料选取和试验验证：根据转向架的设计要求，选择合适的材料，并进行相应的试验验证，以确定其在疲劳循环中的强度和寿命。
4. 疲劳强度评估：通过对转向架进行计算和试验，评估其在疲劳
循环中的承载能力和寿命，为设计和制造提供参考和指导。
总之，铁道车辆转向架的疲劳强度研究是一项十分重要的工作，
旨在保障铁路运输的安全和可靠性。
跨座式单轨车辆的转向架构架
跨座式单轨车辆的转向架构架跨座式单轨交通作为一种独特的城市轨道交通方式，具有占地少、爬坡能力强、转弯半径小等优点，在城市交通中发挥着重要作用。
而转向架构架作为跨座式单轨车辆的关键部件之一，其性能直接影响着车辆的运行安全和稳定性。
转向架构架就像是车辆的“骨骼”，支撑着车辆的各个部件，并承受和传递着各种载荷。
它通常由高强度的钢材焊接而成，具有复杂的结构和严格的设计要求。
从结构上来看，跨座式单轨车辆的转向架构架一般包括构架主体、导向轮安装座、稳定轮安装座、牵引电机安装座、悬挂装置安装座等部分。
构架主体是整个构架的核心，它为其他部件提供了安装基础。
导向轮安装座和稳定轮安装座分别用于安装导向轮和稳定轮，这两种轮子在车辆运行过程中起到导向和稳定的作用。
牵引电机安装座则用于固定牵引电机，为车辆提供动力。
悬挂装置安装座则用于安装悬挂装置，以减少车辆运行时的振动和冲击。
在设计转向架构架时，需要考虑众多因素。
首先是强度和刚度的要求。
由于构架要承受车辆的自重、乘客的重量以及运行过程中的各种动态载荷，因此必须具备足够的强度和刚度，以确保其在使用过程中不会发生变形或损坏。
其次是轻量化设计。
在满足强度和刚度要求的前提下，尽可能减轻构架的重量，有助于降低车辆的能耗和提高运行效率。
此外，还需要考虑构架的制造工艺性和维护便利性。
为了保证转向架构架的质量和性能，制造过程中通常采用先进的工艺和技术。
焊接是制造构架的主要工艺之一，焊接质量的好坏直接影响着构架的强度和可靠性。
因此，在焊接过程中，需要严格控制焊接参数、焊接顺序和焊缝质量，确保焊缝无缺陷。
同时，还需要对构架进行热处理，以消除焊接残余应力，提高构架的性能。
在跨座式单轨车辆的运行过程中，转向架构架会受到各种力的作用。
例如，在车辆启动、制动和加速时，构架会受到纵向力的作用；在车辆转弯时，构架会受到横向力的作用；在车辆通过不平顺的轨道时，构架会受到垂向力的作用。
这些力会导致构架产生变形和应力，如果应力超过了构架材料的屈服强度，就会使构架发生疲劳损伤，从而影响车辆的运行安全。
货车三轴转向架焊接构架抗疲劳设计
１ 焊接构 架疲劳寿命预测方法
目前 国外 焊接 构架 的设 计 标准 主要 有 日本 工 业标 准 Ｊ Ｉ Ｓ Ｅ ４ ２ ０ ７ －２ ０ ０ ４ （ （ 铁路 车辆 转 向架 转 向架 构架
参数决定 的 ， 即位 置低 的 ５一 Ｎ 曲线 的 焊接 接头 焊缝 部
计方法是 以静强 度理论为基 础 ， 并根据 实践 经验将 制造
材料 的屈 服极 限或 强度 极 限与 安全 系数 之 比作 为结 构 设计 的许 用 应 力 ， 校核 结 构 强 度 是 否 满 足要 求 。近 几 年， 我 国焊接构架 的设 计 方法 逐 渐与 国际接 轨 ， 即逐 渐 由传统 的基于静 强 度 的设计 方 法转 化 为基 于疲 劳强 度
位 的应力 集 中一定要 高于位置 高的 Ｓ— Ｎ 曲线的焊接 接 头焊缝部 位 的应 力 集 中。焊 接接 头疲 劳破 坏 通 常发 生 在焊趾处 ， 该位置 沿 板厚方 向应 力呈 非 线性 分布 ， 焊 趾
设 计通则 》 、 国际铁路联盟 标准 ＵＩ Ｃ ５ １ ５ —４ —１ ９ ９ ３ 《 Ｐ ａ ｓ —
疲 劳设计 。
焊接结构 焊接接头 的疲劳与金属疲 劳不 同 ， 具有 独
特性 。试 验证 明 ： 焊接 接 头对 母 材 的屈 服强 度不 敏 感 ，
其疲 劳数 据对屈 服强度小 于 ７ ０ ０ ＭＰ ａ的母材是一 样 的。 几何形状 完全不 相似 的焊 接 接头 ， 其 ｓ— Ｎ 曲线 却具 有 相似性且 互相 平行 ， 即趋 于 一个 特定 的斜 率 。 ］ 。这 些
设 计 制 造
文章编号： １ ０ ０ ２ — ７ ６ ０ ２ （ ２ ０ １ ３ ） ０ １ — ０ ０ １ ３ — ０ ４
轻量化的意义外文文献翻译、汽车车辆类外文翻译、中英文翻译
轻量化的意义外文文献翻译、汽车车辆类外文翻译、中英文翻译by improving the design of assembly parts and continuously optimizing the model spectrum。
XXX weight as much as possible。
This can lead to increased power。
ced fuel n。
and XXX a 10% XXX can increase fuel efficiency by 6%-8%。
and cing curb weight by 100 kg can ce XXX 0.3-0.6 liters per XXX a 1% XXX weight can lead to a 0.7% decrease in XXX.XXX weight as much as possible。
This can lead to increased power。
ced fuel n。
and XXX a 10% XXX can increase fuel efficiency by 6%-8%。
and cing curb weight by 100 kg can ceXXX 0.3-0.6 liters per XXX a 1% XXX weight can lead to a 0.7% decrease in XXX.The use of non-XXX increase over the years。
In 1980.the total timber weight。
was 5.0%。
which rose to 5.6% in 1997.This trend is a n of the rapid growth of non-XXX。
One of the most widely used light materials in the n of automotive products is aluminum。
地铁转向架构架设计及疲劳强度分析_1
地铁转向架构架设计及疲劳强度分析发布时间：2022-09-19T08:58:46.710Z 来源：《科学与技术》2022年第10期作者：展茂利[导读] 转向架构架作为轨道交通车辆重要的组成部分，在地铁车辆上起到至关重要的作用展茂利天津轨道交通运营集团有限公司天津市 300380摘要：转向架构架作为轨道交通车辆重要的组成部分，在地铁车辆上起到至关重要的作用。
随着轨道车辆的速度不断提升，转向架构架的安全性、可靠性尤为重要。
本文针对转向架构架的结构的强度分析方面进行研究，以提升转向架的结构安全性、可靠性。
关键词：地铁；转向架；构架设计；疲劳强度1构架强度分析的研究现状对于转向架而言，构架的结构优化设计和强度科研是构架设计方案、制造、制造和应用的最重要阶段。
框架的设计过程首先根据社区业主的设计要求定义框架的主要参数和设计方案框架的结构。
第二步是在总体设计后验证框架的强度。
由于框架的强度直接影响车辆在运行过程中的稳定性和安全系数，因此框架的强度是社区业主最关心的问题之一。
第三，在理论强度计算之后，还需要对框架进行疲劳试验和使用寿命试验，这可以充分证明框架的强度和使用寿命。
2转向架总体结构简介转向架是轨道车辆的重要组成部分。
地铁车辆的动力装置、阻尼系统和基本制动系统都集中在转向架上。
因此，转向架是地铁车辆的重要组成部分。
按结构可分为机架、轮辋、驱动电机、制动系统、悬挂结构等，其中轮辋轴端包括两个轮辋和四个轴端；驱动装置包括2个减速箱、两个电机及其联轴器；基础制动包括四个制动缸、手动缓解装置；悬挂分为一系悬挂和二系悬挂，其中一系悬挂主要指转臂轴箱、一系钢簧以及一系减震器，二系悬挂包括空气簧、中心销、牵引梁以及抗侧滚扭杆组成。
3地铁转向架构架设计及疲劳强度3.1材料选取转向架构架的主体结构为H型，其承重梁主要由无缝钢管原料制成，如果不是，则在内部结构中设置构造柱。
轮辋和轴端设备的结构相对复杂，需要高强度。
因此，选择铸钢件的原材料以确保强度，同时便于生产和制造。
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1 Bogie frame design in consideration of fatigue strength and weight reduction B H Parkand K Y Lee
School of Mechanical Engineering,Yonsei University,Seoul,Republic of Korea The manuscript was received on 8 April 2005 and was accepted after revision for publication on 25 November 2005. DOI: 10.1243/09544097F01405
Abstract: In the development of a bogie, the fatigue strength of a bogie frame is an important design criterion. In addition, weight reduction is required in order to save energy and material .In this study, the fatigue analysis of a bogie frame by using the finite-element method is performed for various loading conditions according to the UIC standards and it is attempted to minimize the weight of the bogie frame by artificial neural network and genetic algorithm. Keywords: bogie, strength, fatigue analysis, neural network, optimization. 1 INTRODUCTION
A bogie in a train is a very important structural component loaded by various forces in the rail way vehicle motion. The motion of a railway vehicle is affect by the geometry of the track, the interaction between wheels and rails, the suspension, and the inertias of component part s. In the meantime, the weight of a bogie structure should be as light as possible at higher running speed. Therefore, the strength of the bogie should be carefully calculated and analysed by the international standards such as UIC [1] and JIS [2], in order to obtain a reasonable design scheme. In the past design process, the steps of many experiments, field tests, and prototypes to improve and obtain a reasonable design required much time and high costs. In the computer-aided engineering (CAE) product design step, however,the practical use of finite- element (FE) analysis can reduce the costs and time. The FE analysis of the bogie frame was studied several times [3,4]. In addition, the bogie has a large proportion of the total weight of a vehicle. Savings of energy and material are currently design drivers towards lightweight vehicle constructions. In 2
CAE product design step, optimization for weight reduction and application of the optimal algorithm can make the light weight and the constraint conditions for the fatigue strength satisfy. It is a typical structural optimization problem to minimize the weight of the bogie under the fatigue constraint, but the problem cannot be solved by simply applying the existing numerical optimization algorithms. In the problem, the fatigue constraint is not expressed as an analytical function in terms of the design variables.
In this article, the FE model of the bogie frame is constructed to simulate the fatigue test. The bogie that is used in this study is composed of welded frame, bolster, self-steering mechanism, primary suspension, secondary suspension, and disc brake system. The fatigue strength of the bogie frame is estimated by the international standard UIC615-4 ‘Motive Power Units Bogies and Running Gear Bogie Frame Structure Strength Test’. The 3
optimization problem is composed of an object function for the weight reduction of the bogie and the constraint conditions for the fatigue design criteria. The artificial neural network (ANN) to approximate a function for the fatigue constraint and the micro genetic algorithm (MGA) are used to solve this optimization problem. 2 STRESS ANALYSIS OF THE BOGIE FRAME 2.1 FE model of the bogie frame In this study, the analysed bogie frame is a bolster type bogie (Fig. 1(a)). The numerical analysis by the FE method is performed to evaluate the fatigue strength of the bogie frame except the bolster. The bogie is modelled using shell and solid elements and the FE model is shown in Fig.1(b ).The trailer bogie frame is meshed to have 28, 251 nodes, 23,870 rectangular shell elements, and 2710 hexagonal solid elements. Considering the boundary conditions of the trailer bogie frame for the primary suspension, the spring boundary elements are established and the stiffness of the elements is the same as the primary suspension. There are 12 spring elements for the primary suspension in the trailer bogie frame. The software programs used are Altair Hyper Mesh and ABAQUS . The material used in the bogie frame is SWS490A defined in reference [ 2 ] and the material properties are shown in Table 1.
2.2 Load conditions and the evaluation of fatigue strength of the bogie frame The fatigue analysis is based on the UIC standard. The main in- service load case is designed to verify the absence of any risk of fatigue cracks occurring under the combined