高速列車構(gòu)架應(yīng)變模態(tài)分析與改進(jìn).pdf

1、我國(guó)鐵路已經(jīng)進(jìn)入高速發(fā)展的階段，高速動(dòng)車組受到了廣泛的重視，而車輛的動(dòng)態(tài)特性是列車運(yùn)行性能的重要體現(xiàn)，在列車設(shè)計(jì)中占有重要的地位。轉(zhuǎn)向架是車輛的驅(qū)動(dòng)及走行部，是保證列車高速、安全以及平穩(wěn)運(yùn)行的關(guān)鍵部件。轉(zhuǎn)向架關(guān)鍵零部件的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和疲勞特性以及動(dòng)態(tài)性能直接關(guān)系到列車的行車安全。構(gòu)架是高速列車轉(zhuǎn)向架的核心，對(duì)構(gòu)架進(jìn)行靜強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度以及振動(dòng)性能的研究一直都是世界各國(guó)車輛設(shè)計(jì)過(guò)程中關(guān)鍵的部分?；诖吮尘埃疚囊訡RH380A動(dòng)車組動(dòng)車構(gòu)架為研

2、究對(duì)象，試驗(yàn)和仿真相結(jié)合，對(duì)構(gòu)架進(jìn)行動(dòng)態(tài)性能的分析和優(yōu)化。具體分析如下:
　　首先，為了解構(gòu)架的動(dòng)力特性，結(jié)合實(shí)際運(yùn)用狀況，對(duì)構(gòu)架進(jìn)行了自由應(yīng)變模態(tài)分析和有預(yù)應(yīng)力的應(yīng)變模態(tài)分析，確定構(gòu)架的模態(tài)振型，得到構(gòu)架的薄弱位置。通過(guò)諧響應(yīng)分析模擬電機(jī)簡(jiǎn)諧激勵(lì)對(duì)構(gòu)架振動(dòng)的影響，找到構(gòu)架各個(gè)危險(xiǎn)區(qū)域的主要共振頻率，為后續(xù)的結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性的優(yōu)化設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。
　　其次，進(jìn)行在線試驗(yàn)，根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，結(jié)合頻率-速度-能量關(guān)系圖分析加速、勻速以及減

3、速階段主要影響構(gòu)架各個(gè)測(cè)點(diǎn)位置振動(dòng)主頻的能量來(lái)源，從而確定不同速度工況下影響構(gòu)架振動(dòng)的主要因素。采用隨機(jī)子空間法對(duì)構(gòu)架應(yīng)變模態(tài)參數(shù)進(jìn)行識(shí)別，包括共振頻率、阻尼比和模態(tài)振型。試驗(yàn)?zāi)B(tài)識(shí)別的結(jié)果可以用于對(duì)有限元模型的驗(yàn)證，為構(gòu)架動(dòng)態(tài)特性的設(shè)計(jì)提供參考和依據(jù)。
　　最后，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果對(duì)構(gòu)架進(jìn)行動(dòng)力優(yōu)化以提高構(gòu)架的一階彈性模態(tài)頻率，避免共振。對(duì)優(yōu)化后的構(gòu)架進(jìn)行靜強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度分析，優(yōu)化后的構(gòu)架能夠滿足強(qiáng)度設(shè)計(jì)要求，最終達(dá)到優(yōu)化構(gòu)架結(jié)構(gòu)、降