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【摘要】本文阐述了CRH3项目MC车下FSK传感器安装支架的设计改进项点,并对改进项点运用仿真软件进行详细计算分析。
【关键词】CRH3G;FSK天线;优化
1.概述
FSK传感器是组成高速动车组ATP系统车载设备的一部分,实时接收FSK连续数据信号,用于CTCS0/1线路上。
2.FSK传感器安装结构
FSK传感器位于MC车下吊装在排障器支撑梁外侧,使用螺栓连接.此安装结构为悬臂吊装,主要由支架、板、FSK传感器组成。FSK传感器是由4个M8X25的螺栓连接固定在排障器支撑侧面的(排障器支撑上是M8的螺纹孔),如图2-4所示,排障器支撑侧面是厚度为6mm的钢板,材质Q345D GB/T1591-2008;FSK传感器与板连接后由4个M8X40的螺栓与支架连接。
3.FSK传感器吊装强度分析计算
3.1 计算任务
吊装强度计算主要涉及吊装结构的强度、刚度、变形及螺栓的强度校核。
3.2 有限元分析
将三维模型导入Hypermesh处理软件进行处理,生成有限元模型并用ansys软件进行计算处理。图5为生成的有限元模型。
3.3 材料
FSK传感器吊装支架采用09CuPCrNi-A,FSK传感器吊装的重量:28KG(支架的重量:10.3KG;板的重量:3.2KG;FSK传感器的重量:14.5KG)。材料特性如下:
3.4 计算结果
①载荷通过加速度施加在整个结构上,计算中取c=2,重力加速度g=9.81m/s^2。通过对FSK传感器吊架结构进行固结强度计算,得到FSK传感器吊装结构的最大应力和最大位移均发生在第四个载荷工况下,最大应力值为105.284MPa,小于材料的屈服极限345MPa,满足强度要求,最大位移值为2.718mm。
②紧固件强度校验
经计算得M8的螺栓受到的最大轴向力出现在工况7,螺栓编号38327,FX=4704.3N;最大切应力为FZ=2066.2N,出现在工况7中,螺栓编号38328;依据GB/T16823,查询的M8螺栓的应力截面积为36.6mm,FXmax=700N/mm×36.6mm=25620N﹥4704.3N,螺栓许用最小剪切力FZmin=FXmax×(0.6~0.8)=25620×(0.6~0.8)=17934N,经校验螺栓选型符合要求。
4.结束语
车下吊装件安装需要可靠安全的吊装环境,在设计的前期要充分考虑其机械性能,通过强度校核计算,为FSK传感器安装提供了重要的理论依据。
参考文献
[1]GB16823_01-1997《螺纹紧固件应力截面积和承载面积》.
[2]DIN25201_2-2006《轨道车辆及其部件的结构设计导则.螺旋连接件-第2部分:结构设计-机械制造上的应用》.
【关键词】CRH3G;FSK天线;优化
1.概述
FSK传感器是组成高速动车组ATP系统车载设备的一部分,实时接收FSK连续数据信号,用于CTCS0/1线路上。
2.FSK传感器安装结构
FSK传感器位于MC车下吊装在排障器支撑梁外侧,使用螺栓连接.此安装结构为悬臂吊装,主要由支架、板、FSK传感器组成。FSK传感器是由4个M8X25的螺栓连接固定在排障器支撑侧面的(排障器支撑上是M8的螺纹孔),如图2-4所示,排障器支撑侧面是厚度为6mm的钢板,材质Q345D GB/T1591-2008;FSK传感器与板连接后由4个M8X40的螺栓与支架连接。
3.FSK传感器吊装强度分析计算
3.1 计算任务
吊装强度计算主要涉及吊装结构的强度、刚度、变形及螺栓的强度校核。
3.2 有限元分析
将三维模型导入Hypermesh处理软件进行处理,生成有限元模型并用ansys软件进行计算处理。图5为生成的有限元模型。
3.3 材料
FSK传感器吊装支架采用09CuPCrNi-A,FSK传感器吊装的重量:28KG(支架的重量:10.3KG;板的重量:3.2KG;FSK传感器的重量:14.5KG)。材料特性如下:
3.4 计算结果
①载荷通过加速度施加在整个结构上,计算中取c=2,重力加速度g=9.81m/s^2。通过对FSK传感器吊架结构进行固结强度计算,得到FSK传感器吊装结构的最大应力和最大位移均发生在第四个载荷工况下,最大应力值为105.284MPa,小于材料的屈服极限345MPa,满足强度要求,最大位移值为2.718mm。
②紧固件强度校验
经计算得M8的螺栓受到的最大轴向力出现在工况7,螺栓编号38327,FX=4704.3N;最大切应力为FZ=2066.2N,出现在工况7中,螺栓编号38328;依据GB/T16823,查询的M8螺栓的应力截面积为36.6mm,FXmax=700N/mm×36.6mm=25620N﹥4704.3N,螺栓许用最小剪切力FZmin=FXmax×(0.6~0.8)=25620×(0.6~0.8)=17934N,经校验螺栓选型符合要求。
4.结束语
车下吊装件安装需要可靠安全的吊装环境,在设计的前期要充分考虑其机械性能,通过强度校核计算,为FSK传感器安装提供了重要的理论依据。
参考文献
[1]GB16823_01-1997《螺纹紧固件应力截面积和承载面积》.
[2]DIN25201_2-2006《轨道车辆及其部件的结构设计导则.螺旋连接件-第2部分:结构设计-机械制造上的应用》.