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大秦铁路两万吨运煤列车的开行,对晋煤外运和经济发展起到了十分重要作用,但同时也给车钩、钩尾框造成了严重的损伤,使车钩、钩尾框在短时间内普遍出现裂纹,给行车安全造成了极大威胁。因此研究两万吨载重下车钩和钩尾框的寿命具有十分重要的意义。本文以大秦铁路17号车钩和钩尾框为研究对象,对车钩、钩尾框进行了静强度分析;依据美国AAR机务规范的载荷谱以及大秦铁路实测载荷谱,采用局部应力应变法对车钩、钩尾框的裂纹萌生寿命进行了分析;根据上述两种载荷谱,采用断裂力学方法进行了车钩、钩尾框的裂纹扩展寿命分析;根据上述两种载荷谱,采用蒙特卡洛方法,对车钩、钩尾框的裂纹扩展寿命进行了可靠性分析。具体包括以下几内容:1.根据二维图纸,采用SOLIDWORKS建立三维模型,采用ABAQUS软件对车钩、钩尾框进行了静强度分析。结果表明,危险部位应力较大并且和实际服役车钩、钩尾框产生裂纹和发生断裂的部位一致。2.采用实验室实测方法,测定了E级钢的稳态应力应变曲线。采用局部应力应变方法,根据AAR机务规范的载荷谱以及大秦铁路实测载荷谱对车钩、钩尾框进行了裂纹萌生寿命计算,并将两种载荷谱计算结果和实际寿命进行了比较分析。3.采用有限元方法中的1/4点位移法进行了钩尾框的应力强度因子计算,采用Paris公式计算了车钩、钩尾框的裂纹扩展寿命,并对结果进行了分析。4.采用蒙特卡洛方法,对车钩、钩尾框的裂纹扩展寿命进行了可靠性分析,计算了不同寿命下车钩、钩尾框的失效概率。