普通平车运输长钢轨的有限元分析.pdfVIP

文章编号：l003一l42l(2Ol0)O7—0040—03 中图分类号：U294．25；U294．6 文献标识码 ：B 普通平车运输长钢轨的 有限元分析 杨广全 ，张长青 ，李善坡 ，刘振 东 (中国铁道科学研究院 运输及经济研究所，北京 1000g1) 用普通平车运输长钢轨时，长钢轨 的受力情况与弯 曲 ／l 变形有关 ，其变形属于小应变 、大挠度变形 。当列车 在 曲线轨道上运行时，长钢轨产生的横 向力主要 由3部分组 成 ：长钢轨发生弯 曲变形 引起 的横 向力F蛮；长钢轨产生的 离心惯性力F离；线路在 曲线地段设置的外轨超高引起 的长 摘 要 ：根据普通平车运输 长钢轨 钢轨 向心力FJ口】oF向与F离方 向相反 ，两者会有部分抵消 ，为 的装载加 固方式 ，基于有限元软件 计算方便 ，可以忽略 向与 。考虑钢轨横 向弯 曲变形和 自 ANSYS建立钢轨有 限元模 型 ，分别计 重的影响，根据普通平车运输长钢轨的装载加 固方式 ，基于 算普通平车运输 长钢轨通过 圆曲线 有 限元软件ANSYS建立长钢轨有 限元模型，计算 出长钢轨 和 S曲线轨 道 时 ，长钢轨 产 生 的应 的应力应变状态 ，分析长钢轨产生 的横 向力 。 力应 变和横 向力 。计算结果表 明， 钢轨 最 大应 力值 小于钢 轨 许 用应 1 长钢轨运输的装载加固方式 力 ；钢轨有 限元横 向力值略大于小 长钢轨在运输 中的受力情况与长钢轨装载加 固方式和弯 挠度理论计算结果 ，采用普通平车 曲变形有关 。普通平车运输长钢轨方案采用钢轨分层装载 、 运输 长钢轨 可 以保证安 全运输 。 加固，相互之 问不影响。长钢轨的这种装载加 固方式使其在 关键词 ：长钢轨 ；装载加 固；钢轨 锁定座架加 固点处被分为左侧 、右侧两部分 ，每一部分均相 弯曲变形 ；有限元分析 当于在锁定座架处 固支 、另一端铰支 的超静定连续梁 。图 1 为车组在直线轨道运行时的长钢轨力学模型，在这种情况下 一 7期 普通平车运输长钢轨的有限元分析 杨广全 等 长钢轨在水平面 内没有弯曲变形 ，不产生横 向力 。 当运输长钢轨 的车组进入 曲线轨道 时 ，长钢轨会 发生弯 曲变形 。在车组刚进入缓和 曲线轨道时 ， l 由于 曲率是逐渐增大的 ，因而横 向力不是最大 ； D 3 0 ／ x 当车组进入 圆 曲线轨道后 ，这 时轨道 曲率最大 ， 长钢轨的弯 曲变形也达 到最大 。因此 ，根据车组通 a 圆曲线 bS曲线 过 圆 曲线轨道时长钢轨的弯 曲变形建立钢轨有 限元 模 型。 图4 轨道小半径曲线