某轉(zhuǎn)向架構(gòu)架頻率可靠性靈敏度分析.pdf

1、轉(zhuǎn)向架構(gòu)架是保障高速列車行車安全的關(guān)鍵部件，其結(jié)構(gòu)是否合理直接影響鐵路車輛的運(yùn)行品質(zhì)、動(dòng)力性能和行車安全。隨著運(yùn)行速度的提高，因?yàn)榫€路不平順引起的車輛振動(dòng)問題就凸現(xiàn)出來。多年的運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)表明，我國鐵路車輛質(zhì)量已經(jīng)有了很大那提高，但是可靠性問題卻一直沒有有效解決。雖然經(jīng)過多年的工作累積，在提高可靠性工作上也取得了不少成效，但是所做工作大多是針對(duì)某些零部件的故障做了局部的改進(jìn)，缺乏全面、系統(tǒng)的可靠性工程的研究，與國外存在較大的差距，這就需要我

2、們集中力量解決如何提高鐵路車輛的可靠性問題上。因此，大力開展我國鐵路車輛可靠性工程方面的研究很有必要。
　　本文首先分析了鐵路車輛振動(dòng)模態(tài)國內(nèi)外現(xiàn)狀，建立了某轉(zhuǎn)向架梅架的有限元模型;然后，運(yùn)用有限元分析方法計(jì)算了高速列車轉(zhuǎn)向架構(gòu)架的模態(tài)與頻率響應(yīng);最后，對(duì)基本隨機(jī)變量為正態(tài)分布和任意分布兩種情況下的轉(zhuǎn)向架構(gòu)架進(jìn)行頻率可靠性及頻率可靠性靈敏度分析。具體內(nèi)容如下:
　　1.依據(jù)轉(zhuǎn)向架構(gòu)架三維實(shí)體模型，基于HYPERMESH軟件劃

3、分網(wǎng)格，建立了構(gòu)架的有限元模型。根據(jù)國際鐵路聯(lián)盟UIC615-4標(biāo)準(zhǔn)，確定了構(gòu)架的模擬運(yùn)營載荷工況和超常載荷工況，并計(jì)算出載荷數(shù)值。
　　2.應(yīng)用MSC.PATRAN/NASTRAN有限元軟件，對(duì)轉(zhuǎn)向架構(gòu)架進(jìn)行模態(tài)分析，確定了構(gòu)架的各階自振頻率與振型。對(duì)轉(zhuǎn)向架構(gòu)架進(jìn)行頻率響應(yīng)分析，得出各了關(guān)鍵點(diǎn)頻率響應(yīng)曲線，根據(jù)曲線圖總結(jié)出轉(zhuǎn)向架構(gòu)架振動(dòng)情況。
　　3.功能函數(shù)的建立。利用iSIGHT軟件集成MSC.PATRAN/NASTR

4、AN有限元軟件，通過計(jì)算得到材料參數(shù)與固有頻率之間的數(shù)值對(duì)應(yīng)關(guān)系。采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，擬合出了材料參數(shù)與固有頻率之間的關(guān)系式，進(jìn)一步建立了可靠性分析所需的功能函數(shù)。
　　4.轉(zhuǎn)向架構(gòu)架的頻率可靠性靈敏度分析。根據(jù)基本隨機(jī)變量分布的未知性，結(jié)合有限元分析、iSIGHT試驗(yàn)設(shè)計(jì)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、一次二階矩技術(shù)、隨機(jī)攝動(dòng)法、四階矩技術(shù)、Edgeworth級(jí)數(shù)，應(yīng)用可靠性理論與可靠性靈敏度分析方法，分別對(duì)基本隨機(jī)變量服從正態(tài)分布和任意分布