Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,W-,*,*,转,k2,型转向架承载外圆弹簧有限元分析,1,主要内容,1.,有限元模型建立,2.,刚度计算,2.1,纵横向刚度理论计算,2.2,纵横向刚度有限元分析,3.,应力分析,3.1,设计应力计算,3.2,有限元应力计算,4.,弹簧压缩变形的数值仿真,5,接触应力的影响,6.,弹簧疲劳寿命分析,6.1,疲劳寿命计算公式,6.2,转,K2,外圆弹簧疲劳寿命分析,7.,弹簧的动态特性研究,7.1,理论计算公式,7.2,弹簧模态分析,附录,弹簧有限元分析命令流文件,1,弹簧有限元分析,2,考虑接触时的命令流,2,有限元模型,该模型共6436个节点，7348个,SOLID45,实体单元。,3,刚度计算,纵横向刚度理论计算,纵横向刚度有限元分析,4,纵横向刚度理论计算,5,纵横向刚度有限元分析,6,设计应力计算,7,转,k2,型转向架承载外圆弹簧设计应力,当,P=,35244.4,时，将表,1,中弹簧的有关参数代入以上各式可得,8,有限元应力计算,底面约束三个方向所有线位移，顶面沿纵向施加图纸规定的强迫位移72.79,mm，,计算所得约束反力为：,FX =0.4804281E-03 FY =0.3961747E-03 FZ =32251.17,MX =117118.0 MY =-20644.15 MZ =-0.8699030E-02,转,K2,外圆弹簧图纸,QZC85-00-02,中标注的此时的纵向载荷,FZ =35594.8N。,计算可得等效应力见图5。可见，最大等效应力为1491,MPa(,理论计算结果为1612.23,MPa)。,9,弹簧压缩变形的数值仿真,计算时将弹簧底面施加固定约束，顶面设置按时间逐渐增大的位移，分析总时间设为,72.8,s,，,计算时间分为,25,步，总压缩量为,72.8,mm,，,每步压缩量为,72.8/25=2.912,mm,。,分析中仅考虑静力影响。,10,接触应力的影响,由图,6,可见，支撑圈处簧条发生了嵌入，这与实际情况不符，要解决该问题必须进行接触分析。计算时，模型离散为,5223,个节点，,7810,个单元，其中，,SOLID45,单元,6628,个，,TARGE170,单元,238,个，,CONTA174,单元,944,个。,考虑接触时的接触压力变化,考虑接触时,72.8,mm,位移下的接触压力,11,弹簧疲劳寿命分析,12,弹簧的动态特性研究,13,转,K2,外圆弹簧静应力测试,14,