| 摘要 | 第6-8页 |
| Abstract | 第8-9页 |
| 第1章 绪论 | 第13-27页 |
| 1.1 课题研究的意义 | 第13-14页 |
| 1.2 研究疲劳问题的基本概念及发展现状 | 第14-18页 |
| 1.2.1 疲劳的概念及分类 | 第14-15页 |
| 1.2.2 疲劳研究的特点 | 第15-16页 |
| 1.2.3 疲劳问题研究回顾 | 第16-18页 |
| 1.3 钢轨接头螺栓疲劳强度的影响因素 | 第18-24页 |
| 1.3.1 螺栓材料的影响 | 第20页 |
| 1.3.2 螺纹形式的影响 | 第20-21页 |
| 1.3.3 螺栓直径的影响 | 第21-22页 |
| 1.3.4 螺栓的加工工艺的影响 | 第22-23页 |
| 1.3.5 螺栓毛坯热处理的影响 | 第23-24页 |
| 1.4 螺栓的失效形式与机理 | 第24-25页 |
| 1.4.1 螺栓连接的失效机理 | 第24页 |
| 1.4.2 螺栓的失效形式 | 第24-25页 |
| 1.5 本文研究的主要内容 | 第25-27页 |
| 第2章 钢轨接头螺栓的疲劳基本理论研究 | 第27-41页 |
| 2.1 疲劳累积损伤理论 | 第27-32页 |
| 2.1.1 线性疲劳累积损伤理论 | 第28-29页 |
| 2.1.2 双线性疲劳累积损伤理论 | 第29-30页 |
| 2.1.3 非线性疲劳累积损伤理论 | 第30-32页 |
| 2.2 疲劳寿命估算方法研究 | 第32-35页 |
| 2.2.1 疲劳寿命的概念 | 第32-33页 |
| 2.2.2 疲劳寿命评估方法 | 第33-35页 |
| 2.3 钢轨接头螺栓疲劳累积损伤分析 | 第35-39页 |
| 2.3.1 钢轨接头螺栓疲劳累积的受力分析 | 第35-37页 |
| 2.3.2 弹性接触问题的基本方程 | 第37-38页 |
| 2.3.3 螺栓应力—应变疲劳可靠性寿命的确定 | 第38-39页 |
| 2.4 本章小结 | 第39-41页 |
| 第3章 钢轨接头螺栓接触模型建立及有限元分析 | 第41-59页 |
| 3.1 有限元法概述 | 第41-43页 |
| 3.1.1 非线性有限元方法 | 第41-42页 |
| 3.1.2 接触有限元方法 | 第42-43页 |
| 3.1.3 接触有限元方法的求解与收敛 | 第43页 |
| 3.2 ANSYS接触分析 | 第43-47页 |
| 3.2.1 ANSYS软件介绍 | 第43-44页 |
| 3.2.2 面—面接触分析应考虑的几个重要方面 | 第44-46页 |
| 3.2.3 ANSYS求解的基本步骤 | 第46-47页 |
| 3.3 钢轨接头螺栓螺纹有限元模型的具体实现 | 第47-50页 |
| 3.3.1 选择单元类型 | 第47页 |
| 3.3.2 定义材料属性 | 第47页 |
| 3.3.3 建立几何模型 | 第47-48页 |
| 3.3.4 网格划分 | 第48-49页 |
| 3.3.5 建立螺纹接触对 | 第49-50页 |
| 3.3.6 定义边界条件及载荷 | 第50页 |
| 3.4 螺纹根部应力集中对钢轨螺栓疲劳失效特性的影响 | 第50-58页 |
| 3.4.1 螺纹根部应力集中的产生 | 第50-51页 |
| 3.4.2 钢轨接头螺栓有限元计算结果 | 第51-58页 |
| 3.4.3 分析结论 | 第58页 |
| 3.5 本章小结 | 第58-59页 |
| 第4章 预紧扭矩对钢轨接头螺栓疲劳特性影响 | 第59-67页 |
| 4.1 螺栓预紧的方法 | 第59-61页 |
| 4.1.1 伸长量控制法 | 第59-60页 |
| 4.1.2 旋转角度控制法 | 第60-61页 |
| 4.1.3 扭矩控制法 | 第61页 |
| 4.2 预紧扭矩与预紧力的换算 | 第61-62页 |
| 4.3 螺栓扭矩对螺栓疲劳特性的影响 | 第62-65页 |
| 4.4 钢轨螺栓最佳预紧扭矩的确定 | 第65-66页 |
| 4.5 本章小结 | 第66-67页 |
| 第5章 钢轨接头模型的建立及有限元分析 | 第67-85页 |
| 5.1 钢轨接头模型的建立 | 第67-71页 |
| 5.1.1 三维建模软件Pro/ENGINEER概述 | 第67-68页 |
| 5.1.2 钢轨接头三维实体建模 | 第68-71页 |
| 5.2 钢轨接头实体模型与ANSYS Workbench的无缝连接 | 第71-74页 |
| 5.2.1 ANSYS Workbench有限元软件介绍 | 第71-72页 |
| 5.2.2 Pro/E与ANSYS Workbench的连接 | 第72-74页 |
| 5.3 Pro/E与ANSYS Workbench的协同设计 | 第74-77页 |
| 5.3.1 AWE与Pro/E的设计与分析协同 | 第74-75页 |
| 5.3.2 钢轨接头及钢轨与车轮连接有限元模型 | 第75-77页 |
| 5.4 钢轨接头有限元分析 | 第77-84页 |
| 5.4.1 由于温度变化钢轨对螺栓失效的影响 | 第77-79页 |
| 5.4.2 车轮作用力对钢轨螺栓的影响 | 第79-84页 |
| 5.5 本章小结 | 第84-85页 |
| 第6章 钢轨接头螺栓疲劳寿命估算 | 第85-91页 |
| 6.1 ANSYS Workbench Fatigue疲劳分析模块 | 第85-86页 |
| 6.2 材料S-N曲线获得 | 第86-88页 |
| 6.2.1 S-N曲线的基本概念 | 第86页 |
| 6.2.2 S-N曲线的数学表达式 | 第86-87页 |
| 6.2.3 S-N曲线的近似估计 | 第87-88页 |
| 6.3 钢轨接头螺栓的疲劳寿命计算结果与分析 | 第88-89页 |
| 6.5 本章小结 | 第89-91页 |
| 第7章 结论与展望 | 第91-93页 |
| 7.1 结论 | 第91-92页 |
| 7.2 展望 | 第92-93页 |
| 参考文献 | 第93-97页 |
| 致谢 | 第97页 |
