HXD2F型大軸重機車車體及轉(zhuǎn)向架試驗模態(tài)分析的研究.pdf

1、車體和轉(zhuǎn)向架作為機車中最重要的部件，在運行過程中會受到來自軌道及車上其他結(jié)構(gòu)施加的載荷和沖擊作用，這會使兩者處于振動狀態(tài)，對大軸重機車來說兩者極有可能發(fā)生耦合共振。眾所周知，車體和轉(zhuǎn)向架的性能直接關系到整車運行品質(zhì)的好壞，這就要求兩者不僅需滿足靜強度要求，還要保證各自在運行過程中有良好的動態(tài)性能。目前，大多針對機車動態(tài)特性的研究僅局限于車體自身，卻往往忽略轉(zhuǎn)向架的影響，這給整車動態(tài)特性評估帶來不確定因素。山西大同電力機車廠研發(fā)的HXD2

2、F型大軸重機車具有低頻率特性，這使其車體和轉(zhuǎn)向架發(fā)生耦合共振的可能性更大。因此，必須對機車車體和轉(zhuǎn)向架進行綜合動態(tài)分析，排除車體和轉(zhuǎn)向架發(fā)生耦合共振的可能性，對HXD2F型整車的動態(tài)特性作出可靠的評價，并為建立有限元模型提供參考建議。
　　對于大軸重機車來說，機車車體及轉(zhuǎn)向架等重要結(jié)構(gòu)的模態(tài)分析技術(shù)、試驗方法及綜合性能評價是研究其動態(tài)性能的重要方法。本文采用試驗模態(tài)分析方法，以大軸重機車車體和轉(zhuǎn)向架構(gòu)架為研究對象，進行不同的模態(tài)試

3、驗，辨識不同條件下的模態(tài)參數(shù);基于模態(tài)參數(shù)，綜合分析車體和轉(zhuǎn)向架各自的動態(tài)特性以及發(fā)生耦合共振的可能，具體研究內(nèi)容如下:
　　(1)對比試驗模態(tài)分析的各種參數(shù)辨識方法優(yōu)缺點，并基于N-Modal選擇合適的參數(shù)辨識方法，提高模態(tài)參數(shù)辨識精度。
　　(2)搭建試驗模態(tài)分析測試系統(tǒng)，并根據(jù)車體和轉(zhuǎn)向架的結(jié)構(gòu)特點，設計在不同狀態(tài)的測試模型，確定合適的傳感器布置方案，進行試驗。
　　(3)采用錘擊試驗模態(tài)分析方法對設計狀態(tài)的轉(zhuǎn)向

4、架構(gòu)架進行試驗，并將辨識得到的模態(tài)參數(shù)與有限元分析結(jié)果進行對比分析，確定轉(zhuǎn)向架構(gòu)架的產(chǎn)品一致性，為后期的整車動態(tài)性能分析作準備。
　　(4)采用運行模態(tài)分析對整備狀態(tài)的車體和轉(zhuǎn)向架進行不同環(huán)境、工況的試驗，基于模態(tài)參數(shù)完成車體自身的動態(tài)特性分析，并參考TB/T3115-2005對車體和轉(zhuǎn)向架的模態(tài)參數(shù)要求，完成車體和轉(zhuǎn)向架的耦合振動分析，綜合評價車體的動態(tài)特性，指導有限元模型的修改，為最初的車體及轉(zhuǎn)向架設計提供參考建議。