重载货车车钩强度非线性有限元仿真分析

李朋，朱涛，王超，肖守讷

(1. 神华铁路装备有限责任公司 肃宁车辆维修分公司，河北 肃宁 062350; 2. 西南交通大学 牵引动力国家重点实验室，四川 成都 610031)

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随着我国重载铁路的快速发展，铁路货车牵引吨位、编组数量、运行速度的不断增加，车辆间纵向载荷随之增大，尤其在长大坡道条件下，车辆间冲击载荷急剧增大，恶化了车钩的服役条件[1-3]。针对目前重载货车的服役运行条件，一方面对车钩强度服役安全性提出了更高的要求；另一方面，长大编组运行大幅度降低了车钩的服役疲劳寿命，并在一定程度上缩短了检修周期，进而增加了维修成本。为此针对目前重载铁路货车主流应用的16、17型车钩进一步深入分析整体结构的载荷-应力强度映射关系，为车钩结构的设计与优化，服役状态可靠性评估提供支撑。

目前我国重载货车车钩采用预防性计划检修的模式，更多地依赖于周期性定期检查，缺乏结构在既有服役状态下的状态性评估[4]。作为车钩可靠性评估的首要条件是明确结构的载荷-应力-强度映射关系，进而建立准确的分析模型。针对重载车钩，现有文献中主要采用独立结构建模以及线性数值分析相结合的方法。李晨曦等[5]单独对钩体做了拉伸和压缩工况的线性分析；于兆华[6]将钩舌和钩体分离，采用分别施加约束的方法进行强度数值分析；管艳华等[7]单独对钩舌进行线性数值分析；苗伟明等[8]对钩舌与钩体装配体进行了线性分析。……