[发明专利]高速动车组轴箱转臂橡胶定位节点寿命分析方法及系统

说明书

本发明涉及轨道交通技术领域，具体为一种高速动车组轴箱转臂橡胶定位节点寿命分析方法及系统，本方法包括基于样本采用Yeoh模型建立超弹性和粘弹性的本构模型，使超弹性和粘弹性在一个本构模型中表示，对应本构模型建立弹塑性本构模型的有限元分析模型，将弹塑性本构模型与本构模型进行对应，叠加网格，得到三维超弹性‑粘弹性‑弹塑性有限元分析模型，并基于三维超弹性‑粘弹性‑弹塑性有限元分析模型计算样本应力，基于样本获取样本的标准试样疲劳寿命之间的S‑N关系曲线，并对S‑N关系曲线进行修正，将修正后的S‑N关系曲线输入nSoft软件进行寿命分析计算；解决对橡胶节点寿命分析困难的问题，实现对橡胶节点的安全性把控。

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域，具体涉及一种高速动车组轴箱转臂橡胶定位节点寿命分析方法及系统。

背景技术

橡胶节点是轨道车辆轴箱转臂与构架的重要连接元件，在轨道车辆和高速列车上均广泛采用，橡胶节点承担着传递牵引或制动的纵向力、保证列车稳定运行并具有良好导向能力等重要功能。但由于橡胶节点的力学行为相当复杂，对橡胶节点的疲劳强度分析变得比较困难，也就难以预估橡胶节点的使用寿命，导致橡胶节点安全性不好评估。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的问题是：如何提供一种高速动车组轴箱转臂橡胶定位节点寿命分析方法及系统，以解决现有技术中对橡胶节点疲劳强度分析困难的问题。

为了解决上述问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种高速动车组轴箱转臂橡胶定位节点寿命分析方法，包括：

1)基于样本采用Yeoh模型建立超弹性和粘弹性的本构模型，使超弹性和粘弹性在一个本构模型中表示，对应所述本构模型建立弹塑性本构模型的有限元分析模型，将弹塑性本构模型与所述本构模型进行对应，叠加网格，得到三维超弹性-粘弹性-弹塑性有限元分析模型；并基于所述三维超弹性-粘弹性-弹塑性有限元分析模型计算样本应力；

2)基于样本获取样本的标准试样疲劳寿命之间的S-N关系曲线，并对所述S-N关系曲线进行修正；

3)将修正后的S-N关系曲线输入nSoft软件进行寿命分析计算。

进一步，对所述S-N关系曲线进行修正，修正后S-N关系曲线的应力幅值σ_a为：

其中，σ_a|σ_m＝0表示平均应力等于的疲劳强度，σ_u为强度极限。

进一步，所述S-N关系曲线符合：

lgN＝-β[lgkλ+lg(λ²+2/λ-3)]+[lgG-lg(β-1)-(β-1)lgC₀-βlgE]

其中，G和β为有关裂纹增长的材料常数，E为弹性模量，N为疲劳寿命，λ为拉伸比。

进一步，在所述步骤2)后进行雨流计数分析，计算不同均幅值的载荷循环次数，得到载荷时间历程，并将所述载荷时间历程输入所述nSoft软件。

进一步，所述超弹性σ_e符合：