23 t轴重运煤敞车钩缓冲击座开裂原因分析

摘要

为破解铁路货车散料运输的刚柔耦合仿真技术难题，采用实体单元及边界共节点处理技术模拟散料煤，23 t轴重运煤敞车以80 km/h直线运行的仿真分析结果得到了运维实践的充分验证。在AAR5级谱激励输入下，钩缓冲击座周边焊缝的最短寿命仅有153万km,而扭曲叠加谱则迫使满载车体结构扭曲，刚柔耦合疲劳损伤评估表明：钩缓冲击座附近发生塑性损伤。对于关键焊缝，组合结构应力的最大循环幅值高达662 MPa,远远超过屈服极限。相应的von Mises应力也具有≤2 Hz的低频敏感响应特征，这与AAR/TTCI的观点一致。因而这一塑性破坏可以定性为超常低周疲劳损伤问题。在遵循固有的刚柔耦合关系前提下，刚柔耦合疲劳损伤评估新方法可以更好地处理工程实践亟待解决的疲劳损伤难题。

关键词

运煤专用敞车 / 刚柔耦合仿真 / 模态结构应力恢复 / 焊缝疲劳损伤评估 / 超常低周疲劳