Basınç plakasının yük dağılım simülasyonu ve optimizasyon tasarımı

Basınç plakasının yük dağılımı için kural nedir?

Dikey yük, "orta ve kenarda düşük bir yüksek" olarak dağıtılır . Yük, basınç plakasının ortası ve ray arasındaki temas noktasında en büyük (yaklaşık 200 ~ 300MPa) ve kademeli olarak, yükün kenardan 10 mm'ye düştüğü için, bu kural 10 mm'ye kadar düşer {{ Plakalar . Yanal yük eğri bölümünde eşit olmayan bir şekilde dağılmıştır . Dış basınç plakasındaki yük, iç tarafın% 20 ~% 30 daha yüksektir ., küçük yarıçap eğrileri için% 40'a ulaşabilir (küçük yarıçap eğrileri için% 40'a ulaşabilir (dinam plaka {600m'den daha az veya eşit olarak, rasyona yol açabilir, dinamdan daha az veya eşit olarak, reçel, dinamdan daha az veya eşit olarak, reçel, dinamdan daha az veya eşit olarak, dinamdan daha az veya eşit olarak reçel. Tren geçtiğinde zaman içinde . Pik yükü 1 . 5 ~ 0 . 1 ~ 0 . 1 ~ 0. 3 saniye . 3 saniye . 3 saniye, yüksek frekans yüksek frekansın yüksek frekanslı titreşim, yüklenmeyi daha fazla plot tünelini daha fazla yaptırır. Bu dinamik değişime . cıvata deliği etrafında stres konsantrasyonu vardır ve yük diğer parçalardan% 30 ~% 50 daha yüksektir. Basınç plakasındaki yorgunluk çatlakları için yüksek insidans bir alandır. Ağır yüklü demiryolu basınç plakaları bu bölümün tasarımını güçlendirmelidir.

railroad-tie-plates

Basınç plakasının yük dağılımını etkileyen faktörler nelerdir?

Basınç plakasının şekli, düz basınç plakasının yükü ortada konsantre edilir (stres konsantrasyon faktörü 1 .} . 0) . 0) ARC basınç plakası, demiryoya daha iyi uyur ({{9} 13). Yüksek hızlı ray çoğunlukla ark tasarımını benimser. Düzensiz kalınlık, dengesiz yük dağılımına yol açacaktır. Ortada çok ince (<10mm) will increase the load concentration factor by 20%~30%. It is necessary to adopt a variable thickness design (12~15mm thick in the middle and 8~10mm at the edge) to balance strength and weight. Material stiffness affects load transfer. The load distribution range of steel pressure plates (elastic modulus 200GPa) is 30%~40% larger than that of composite materials (20~30GPa), but composite materials can buffer local high loads and are suitable for high-speed rail. Insufficient installation preload will reduce the load distribution range by 20%~30%, increase local pressure, and the preload deviation exceeding 10% will lead to uneven load distribution. The preload needs to be controlled within the specified range.

railroad-ties-and-spikes

Simülasyon analizi yoluyla basınç plakasının yük dağılımını nasıl optimize edebilirsiniz?

Sonlu eleman simülasyonu ana yöntemidir . Basınç plakasının üç boyutlu bir modeli - raylı uyuyan, dikey ve yanal yükler uygulanır, stres bulut haritaları analiz edilir, stres konsantrasyon alanları (etrafında olduğu gibi) bulunur (hedeflenen optimizasyon, optimizasyon sırasıyla düzenlenebilir . Bu yöntem, stres konsantrasyonu planları azaltabilir { 20%~%30 . Parametrik tasarım, basınç plakası kalınlığı ve fileto yarıçapı gibi parametreleri ayarlar, farklı şemaların yük dağılımını karşılaştırır ve arc basınç plakasının fileto yarıçapının fileto yarıçapını seçer. Algoritma Tren geçtiğinde geçici yükü simüle etmek için ve . Etki altındaki basınç plakasının yük dağılımını optimize ederek, bu optimizasyondan sonra, yüksek hızlı raylı basınç plakasının dinamik stres zirvesi azalır ~%15 ~%15 ~%15 azaltılır {{{{}} Topolojik optimizasyon, yüksek stressiz alanlarda yapıda yapılarda yapılarda, yapılarda, yapılarda, düşük, düşük, düşük, düşük, düşük stress alanlarındaki yapılarda, yapılar, düşük stres alanlarında yapıda, düşük stres alanlarındaki malzemelerde malzemeler silerek malzemeleri silin. %10 ~%15, yük dağılımını daha düzgün hale getirir, bu da yüksek hafif gereksinimlere sahip metro basınç plakaları için uygundur .

rail-tie-plate-ensure-the-safety-of-railway

Basınç plakalarının yük dağılımını optimize etmek için özel tasarım önlemleri nelerdir?

Cıvata deliğinin etrafındaki kalınlığı 10 mm'den 12 ~ 15 mm'ye yükseltin ve stres konsantrasyon faktörünü%30 ~%40 azaltmak için fileto yarıçapını (8mm'ye eşit veya 8 mm'ye eşit) arttırın .} Bu önlem, 15.}}.}}} .} ve lokal basıncını%10 ~%15 oranında azaltın . Yüksek hızlı ray basınç plakasının ark yarıçapı genellikle 150 ~ 200mm . kurulum takviye kaburgaları (yükseklik 5 ~ 8mm), basınç plakası ve cıvata deliği arasında bir kaburga plakası (yükseklik 5 ~ 8mm) ekleyin, cıvatanın ortasında iyileştirme, kaburgaya kadar, kaburgaya kadar, yükü 5'e yönlendirir, 3 msake 3 m ve kaburga 3'ü azaltın ~, yükü 5'e yönlendirir, yükü 3'ü azaltın, Dağıtım . Yükü taşımak için yüzeyde yüksek mukavemetli malzemeler (karbon fiber gibi) ile kompozit malzeme katmanlı bir tasarım ve iç tabakada . yük dağılım eşitliği, serifikasyon .,%20 ~%30 oranında iyileştirilmiştir, bu da {{28}

Farklı çizgi tiplerindeki basınç plakalarının yük dağılımının optimizasyon odağındaki farklılıklar nelerdir?

Yüksek hızlı demiryolları, ARC tasarımı ve kompozit malzeme tamponlama yoluyla dinamik yük optimizasyonuna odaklanarak, dinamik stres zirvesi%15 ~%20 azalır ve 0.}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}} optimize etme konusundaki stabil yük dağılımını sağlar ve optimize edilir ve optimize etme Dağıtımına odaklanır. Tasarım ve stres konsantrasyon faktörünün 1 . 2 içinde kontrol edilmesi, bu optimizasyondan sonra büyük aks ağırlığı ile üretilen sürekli yüksek yüke dayanabilen 45 çelik basınç plakası, 45 çelik basınç plakasının rulman kapasitesi%10 artarak, sıralı demiryolu dengesini ve performansını, 10 plaka dengesini ve performansı, değişken kalın düz plaka tasarımı ile, 10mm, 10mm ile, 10mm, 10mm ile, 10mm ile birlikte arttırılır. Kenar . Yük dağılım homojenliği eşit kalınlık tasarımına kıyasla% 20 iyileştirilir ve maliyet artışı% 10'u aşmaz. Kentsel demiryolu geçişinin hem dinamik hem de statik yükleri dikkate alması gerekir ve dinamik stres zirvesini%10 azaltan ve statik stres konsantrasyon faktörü 1.3'ten az veya eşittir, bu da sık başlangıç ve durakların yük özelliklerine uyum sağlar.