基于ANSYS workbench的鋼軌銑削瞬態(tài)畢業(yè)論文

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告題 目 學(xué) 院 學(xué) 院 專 業(yè) 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 年級(jí) 級(jí) 指導(dǎo)教師 畢業(yè)教務(wù)處制表畢業(yè)學(xué)生姓名： xx填寫(xiě) 學(xué)號(hào)： xx填寫(xiě) 專業(yè)： xx填寫(xiě) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目： 指導(dǎo)教師意見(jiàn)：（請(qǐng)對(duì)論文的學(xué)術(shù)水平做出簡(jiǎn)要評(píng)述。包括選題意義；文獻(xiàn)資料的掌握；所用資料、實(shí)驗(yàn)結(jié)果和計(jì)算數(shù)據(jù)的可靠性；寫(xiě)作規(guī)范和邏輯性；文獻(xiàn)引用的規(guī)范性等。還須明確指出論文中存在的問(wèn)題和不足之處。） 指導(dǎo)教師結(jié)論： （合格、不合格）指導(dǎo)教師姓名所在單位指導(dǎo)時(shí)間畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)閱教師評(píng)閱意見(jiàn)表 學(xué)生姓名： xx填寫(xiě) 學(xué)號(hào)： xx填寫(xiě) 專業(yè)： xx填寫(xiě) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目： 農(nóng)村宅基地測(cè)量技術(shù)研究 評(píng)閱意見(jiàn)：

2、（請(qǐng)對(duì)論文的學(xué)術(shù)水平做出簡(jiǎn)要評(píng)述。包括選題意義；文獻(xiàn)資料的掌握；所用資料、實(shí)驗(yàn)結(jié)果和計(jì)算數(shù)據(jù)的可靠性；寫(xiě)作規(guī)范和邏輯性；文獻(xiàn)引用的規(guī)范性等。還須明確指出論文中存在的問(wèn)題和不足之處。）修改意見(jiàn)：（針對(duì)上面提出的問(wèn)題和不足之處提出具體修改意見(jiàn)。評(píng)閱成績(jī)合格，并可不用修改直接參加答辯的不必填此意見(jiàn)。）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)閱成績(jī) （百分制）： 評(píng)閱結(jié)論： （同意答辯、不同意答辯、修改后答辯）評(píng)閱人姓名所在單位評(píng)閱時(shí)間論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：本人所呈交的本科畢業(yè)論文農(nóng)村宅基地測(cè)量技術(shù)研究，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。論文中引用他人的文獻(xiàn)、資料均已明確注出，論文中的結(jié)論和結(jié)果為本人

3、獨(dú)立完成，不包含他人成果及使用過(guò)的材料。對(duì)論文的完成提供過(guò)幫助的有關(guān)人員已在文中說(shuō)明并致以謝意。本人所呈交的本科畢業(yè)論文沒(méi)有違反學(xué)術(shù)道德和學(xué)術(shù)規(guī)范，沒(méi)有侵權(quán)行為，并愿意承擔(dān)由此而產(chǎn)生的法律責(zé)任和法律后果。 論文作者（簽字）： xx填寫(xiě)日期：xx填寫(xiě)年月日題目：基于ANSYS workbench的鋼軌銑削瞬態(tài)摘 ?要：為了確定鋼軌在銑削任意時(shí)間變化載荷作用下彈性扣件的響應(yīng)，運(yùn)用有限元分析軟件ANSYS workbench模塊結(jié)合銑削理論對(duì)鋼軌進(jìn)行瞬態(tài)分析。分析貼合實(shí)際工況，銑削力遵循傅里葉級(jí)數(shù)方程下評(píng)價(jià)某大型養(yǎng)路機(jī)械現(xiàn)有布局結(jié)構(gòu)銑削瞬態(tài)響應(yīng)。本文主要通過(guò)兩個(gè)方面分析來(lái)驗(yàn)證現(xiàn)有布局結(jié)構(gòu)銑削瞬態(tài)響應(yīng)

4、：相同銑削螺旋角，不同走行速度瞬態(tài)分析;相同走行速度，不同銑削螺旋角瞬態(tài)分析。關(guān)鍵詞：鋼軌;ANSYS workbench;瞬態(tài)分析作為鐵路營(yíng)運(yùn)中起到承載作用的關(guān)鍵部件，鋼軌起著引導(dǎo)車輛行駛并直接承受列車運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的動(dòng)載荷，由于鋼軌本身材質(zhì)、結(jié)構(gòu)原因以及列車實(shí)際運(yùn)行中復(fù)雜多變的載荷及應(yīng)力影響下，鋼軌從鋪設(shè)使用開(kāi)始，隨著時(shí)間的推移，鋼軌表面甚至內(nèi)部必然會(huì)產(chǎn)生疲勞，發(fā)生各種傷損，如波磨、裂紋、肥邊、剝落等，以上病害如果不及時(shí)維護(hù)直接影響鋼軌的使用壽命，威脅著鐵路運(yùn)營(yíng)安全。國(guó)內(nèi)外鐵路的鋼軌運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)表明，定期對(duì)鋼軌進(jìn)行維護(hù)，可以通過(guò)改善輪軌接觸位置、降低輪軌接觸應(yīng)力、增加轉(zhuǎn)向力矩和防止鋼軌側(cè)翻，從

5、而降低輪軌磨耗及滾動(dòng)接觸疲勞傷損。目前，鐵路運(yùn)營(yíng)中修復(fù)性維護(hù)應(yīng)用較為廣泛，常見(jiàn)的有打磨、銑削，無(wú)論是打磨還是銑削，都是以恢復(fù)鋼軌廓形為目的，到達(dá)改善輪軌關(guān)系，延長(zhǎng)使用壽命。通過(guò)鋼軌銑削瞬態(tài)分析結(jié)合實(shí)際應(yīng)用以驗(yàn)證某大型養(yǎng)路機(jī)械現(xiàn)有布局結(jié)構(gòu)，為優(yōu)化布局提供仿真數(shù)據(jù)支撐1。1 彈性扣件參數(shù)（表1）彈性扣件外觀如圖1。剛度經(jīng)過(guò)專業(yè)設(shè)備測(cè)試，阻尼經(jīng)錘擊激勵(lì)法測(cè)試，采用半功率帶寬法計(jì)算經(jīng)試驗(yàn)獲取，阻尼試驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖2。2 ?鋼軌瞬態(tài)分析有限元模型該大型養(yǎng)路機(jī)械走行速度較低，忽略車廂及轉(zhuǎn)向架的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量對(duì)鋼軌銑削過(guò)程動(dòng)態(tài)影響及銑削過(guò)程中某大型養(yǎng)路機(jī)械與軌道的耦合作用2。分析做如下假設(shè)：假設(shè)鋼軌銑削過(guò)程始終保持穩(wěn)

6、定，剛性連接，可得到鋼軌銑削過(guò)程垂向動(dòng)力學(xué)簡(jiǎn)化模型如圖3。利用ANSYS workbench采用2節(jié)點(diǎn)12自由度梁?jiǎn)卧獙?duì)鋼軌進(jìn)行離散建模，建立適用于單節(jié)某大型養(yǎng)路機(jī)械車的鋼軌長(zhǎng)度，模型采用笛卡爾坐標(biāo)系，在該坐標(biāo)系下施加轉(zhuǎn)向架軸重下壓力，彈性扣件彈簧力，順銑約束，瞬態(tài)分析有限元模型如圖4。3 相同銑削螺旋角，不同走行速度瞬態(tài)分析3.1銑削力3.3 分析計(jì)算結(jié)果計(jì)算做如下假設(shè)：銑削過(guò)程中，進(jìn)入銑削區(qū)域的每一個(gè)刀齒都能銑到鋼軌，計(jì)算時(shí)長(zhǎng)1 s，步長(zhǎng)1/2048s。相同銑削螺旋角，不同走行速度下，隨著走行速度增大振動(dòng)幅值增大，銑削點(diǎn)動(dòng)態(tài)振動(dòng)結(jié)果如圖8。4 ?相同走行速度，不同銑削螺旋角瞬態(tài)分析計(jì)算做如

7、下假設(shè)：銑削過(guò)程中，進(jìn)入銑削區(qū)域的每一個(gè)刀齒都能銑到鋼軌，計(jì)算時(shí)長(zhǎng)1 s，步長(zhǎng)1/2048 s。相同走行速度，不同銑削螺旋角下，25度螺旋布置刀齒不只比0布置切削力幅值要小，且能有效減少?zèng)_擊，銑削點(diǎn)動(dòng)態(tài)振動(dòng)結(jié)果如圖9。5 結(jié)論本文討論了鋼軌銑削瞬態(tài)分析，主要采用2節(jié)點(diǎn)12自由度梁?jiǎn)卧獙?duì)鋼軌進(jìn)行離散建模，建立適用于單節(jié)某大型養(yǎng)路機(jī)械車的鋼軌長(zhǎng)度，分析表明隨著走行速度的增大，振動(dòng)幅值增大;25度螺旋布置刀齒不只比0布置切削力幅值要小，且能有效減少?zèng)_擊;隨著螺旋角度增大，振動(dòng)幅值減小，但減小不是很明顯。由以上計(jì)算分析驗(yàn)證了某大型養(yǎng)路機(jī)械現(xiàn)有布局結(jié)構(gòu)銑削瞬態(tài)響應(yīng)，為后續(xù)新型設(shè)計(jì)提供數(shù)據(jù)支撐，希望此思路

8、能為今后同類設(shè)計(jì)提供必要的參考。參考文獻(xiàn)1萬(wàn)敏，馬穎超，張衛(wèi)紅.銑削加工工藝力學(xué)機(jī)理研究J.航空制造技術(shù)，2016，59（7）：44-49.2（美）Saeed Moaven.ANSYS理論與應(yīng)用（第四版）M.北京：電子工業(yè)出版社，2015.In order to determine the response of elastic fastener under the action of milling load at any time， the transient analysis of rail was carried out by using the finite element anal

9、ysis software ANSYS Workbench module combined with milling theory. According to the actual working conditions， the milling force follows the Fourier series equation to evaluate the milling transient response of the existing layout structure of a large road maintenance machine. In this paper， two aspects are analyzed to verify the milling transient response of the existing layout structure： the same milling helix angle， different running speed