動車組轉(zhuǎn)向架懸掛件隨機(jī)振動疲勞壽命預(yù)測.pdf

1、天線梁作為動車組轉(zhuǎn)向架重要的懸掛件，起到了搭載機(jī)車車載信號的作用，其振動疲勞強(qiáng)度直接影響到車輛的行車安全?，F(xiàn)有對鐵道車輛附屬結(jié)構(gòu)的疲勞壽命可靠性研究有兩種方式:一是進(jìn)行實車在線試驗，二是基于相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)（如EN61373-2010）進(jìn)行試驗或有限元分析。由于試驗條件的限制，本文采用有限元分析方法對天線梁進(jìn)行壽命預(yù)測。由于標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的激勵與天線梁實際運行中所受激勵有一定的差別，因此，開展天線梁隨機(jī)激勵下的振動疲勞壽命分析對天線梁的設(shè)計具有重要

2、意義。
　　本文利用逆傅里葉變換方法對德國軌道譜進(jìn)行隨機(jī)過程數(shù)值模擬，通過對比分析，驗證該方法的正確性和可行性。采用周期圖法對武廣線和京津線實測軌道譜進(jìn)行數(shù)值模擬，對比分析了武廣線、京津線、美國六級軌道譜和德國高低干擾軌道譜。
　　本文采用整體模型進(jìn)行計算，建立構(gòu)架和天線梁有限元模型，輪對采用梁單元進(jìn)行簡化?？紤]四個輪對在行駛過程中的時延性，在四個輪對處分別施加三個方向的軌道不平順自功率譜和互功率譜，利用有限元分析軟件獲得天

3、線梁在多點多激勵下的結(jié)構(gòu)應(yīng)力響應(yīng)功率譜。根據(jù)焊縫S-N曲線和天線梁疲勞壽命模型，采用疲勞分析軟件進(jìn)行疲勞仿真，得到隨機(jī)振動激勵下天線梁的疲勞壽命分布，最后壽命與工程實際要求進(jìn)行對比。
　　本文分別對美國六級軌道譜和德國高低干擾軌道譜進(jìn)行數(shù)值模擬，并根據(jù)頻域采樣定理分別采樣得到軌道激勵功率譜。分別計算對比了各個軌道不平順之間的差別以及對天線梁壽命的影響，同時考慮了不同速度等級對天線梁疲勞壽命的影響。
　　本文研究表明，頻域壽命