·信息技术·刘顺东,等·新型CFRP地铁转向架构架强度分析基金项目:国家自然科学基金资助项目(51735012)第一作者简介:刘顺东(1994—),男,山东青岛人,助理工程师,硕士,研究方向为机械设计制造及自动化。DOI:10.19344/j.cnki.issn1671-5276.2023.01.024新型CFRP地铁转向架构架强度分析刘顺东,王广超(中车青岛四方车辆研究所有限公司,山东青岛266111)摘要:介绍新型碳纤维复合材料地铁转向架构架基本参数、结构设计特点,建立有限元三维模型,参考标准UIC615-4和EN13749建立计算大纲及载荷工况,利用Hypermesh+Ansys软件联合仿真进行构架静强度、疲劳强度和模态分析,根据劳氏船级社工作服务准则对构架进行强度评估。计算结果表明:该构架强度满足工作要求,安全裕度较高,各阶模态较高,不会与车体发生共振。关键词:碳纤维复合材料;地铁转向架;构架;静强度;疲劳强度;模态中图分类号:TP391.9文献标志码:A文章编号:1671-5276(2023)01-0100-05StrengthAnalysisforNewMetroBogieFrameMadeofCFRPLIUShundong,WANGGuangchao(CRRCQingdaoSifangRollingStockResearchInstituteCo.,Ltd.,Qingdao266111,China)Abstract:Basicparametersandstructuraldesignfeaturesofthenewmetrobogieframemadeofcarbon-fiberreinforceplasticareintroduced.Athree-dimensionalfiniteelementmodelwasdeveloped.ThecalculationoutlineandloadconditionsareestablishedwithreferencetothestandardsUIC615-4andEN13749.Staticstrength,fatiguestrengthandmodaloftheframeareanalysedbyAnsysandHypermeshsoftwares.BasedonGermanischerLloydguidelines,thestrengthoftheframeisassessed.Thecalculationresultsindicatethattheframestrengthcanmeetworkingrequirementswithhighsafetymargin,highmodalofeachorderandwithoutframe-carbodyresonance.Keywords:carbon-fiberreinforceplastic;metrobogie;frame;staticstrength;fatiguestrength;modal0引言随着国民经济与产业的迅速发展,目前国内外许多大城市已经形成了以地铁为主要运营方式的交通系统[1]。碳纤维复合材料相较传统钢材料比强度和比模度更大,具有更高疲劳强度、冲击强度,且其材料密度不及传统钢材料的1/4。将碳纤维复合材料运用到地铁车辆转向架上,对于车辆轻量化具有重大意义[2]。1复合材料转向架研究现状转向架质量通常占整车质量的1/3,对转向架进行减质量更易取得明...