40t轴重车轮磨损极限的有限元分析.pdfVIP

2011年第 l期 安 徽 冶 金 17 40t轴重车轮磨损极限的有限元分析 傅立东 (马鞍 山钢铁股份有限公司) 摘 要 40t轴重车轮 允许磨损报废 的限度与装裁条件 紧密相关 。运用有 限元模拟计算分析该车轮不 同磨耗 极限下车轮最大应力 ，并与通过 AAR认证 的车轮有 限元对 比分析 ，建议车轮报废条件为剩余轮辋厚度 不小于 1．25时 (32mm)。 关键词 轴重 有限元分析 车轮磨损 FEA AnalysisoftheW earLimitfor40tAxleLoad W heels FuLidong (MaanshanIron SteeICo．Ltd．) Abstract The Iimitofwearretirementfor40taxle loadwheels iscloselyrelatedwithloadingconditions．Afteru- singfiniteelementanalysis(FEA)tosimulateandcalculatethemaximum stressofthewheelunderdifferentwearIimits andcomparing theresultswiththeFEA ofwheelscertifiedbyAAR，itissuggested thatthe thicknessofremainingrim ≥ 1．25jnche s(32mm)betheretirementconditionofwheels． Keywords axleweight FEA wheelwear 0 前言 比热 Cp：假设为线性函数 ，BTU／lb ·F。 马钢车轮公司与用户使用开发了出口澳大利亚 Cp= 0．102+ 0．000052×T (1) 。F。 40t轴重 外径 970mm 车 轮 。该 车轮 以美 国 AAR 导热系数 K：假设为线性函数，BTU／h ·ft· M-107／M一208标准为基础 ，增加 了最终用户部分 K 一 28．1—0．0060×T (2) 要求 。 对流系数 H：假设为常数 ，BTU／h·fP ·F。 马钢运用有限元软件 ，从应力状况的角度分析 H 一4 (3) 现有轴重 35．72t的轮形 在 40t载重 下 的安全性。 辐射率 ：不予要求 。本计算 中车轮表面传 出的 依据 AARS-660北美车轮设计分析标准，马钢车轮 辐射热 的影响可忽略不计 。 公司针对该车轮的磨损报废限度进行了对 比分析。 1．1．2 应力计算所需的数据 弹性模量 ：假没为 290000001b／in。。 1 模型的建立 泊松 比：假设为 0．30。 1．1 材料的性能和边界条件 热膨胀系数 Alpha：假设为线性函数，in／in ·F。 为使各种计算技术 的结界能够 比较 ，必须规定 Alpha=I-6．0+0．002