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

1、天線梁作為動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架重要的懸掛件，起到了搭載機(jī)車車載信號(hào)的作用，其振動(dòng)疲勞強(qiáng)度直接影響到車輛的行車安全?，F(xiàn)有對(duì)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(shí)車在線試驗(yàn)，二是基于相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)（如EN61373-2010）進(jìn)行試驗(yàn)或有限元分析。由于試驗(yàn)條件的限制，本文采用有限元分析方法對(duì)天線梁進(jìn)行壽命預(yù)測。由于標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的激勵(lì)與天線梁實(shí)際運(yùn)行中所受激勵(lì)有一定的差別，因此，開展天線梁隨機(jī)激勵(lì)下的振動(dòng)疲勞壽命分析對(duì)天線梁的設(shè)計(jì)具有重要

2、意義。
　　本文利用逆傅里葉變換方法對(duì)德國軌道譜進(jìn)行隨機(jī)過程數(shù)值模擬，通過對(duì)比分析，驗(yàn)證該方法的正確性和可行性。采用周期圖法對(duì)武廣線和京津線實(shí)測軌道譜進(jìn)行數(shù)值模擬，對(duì)比分析了武廣線、京津線、美國六級(jí)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(jì)算，建立構(gòu)架和天線梁有限元模型，輪對(duì)采用梁單元進(jìn)行簡化。考慮四個(gè)輪對(duì)在行駛過程中的時(shí)延性，在四個(gè)輪對(duì)處分別施加三個(gè)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(diǎn)多激勵(lì)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(dòng)激勵(lì)下天線梁的疲勞壽命分布，最后壽命與工程實(shí)際要求進(jìn)行對(duì)比。
　　本文分別對(duì)美國六級(jí)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(lì)功率譜。分別計(jì)算對(duì)比了各個(gè)軌道不平順之間的差別以及對(duì)天線梁壽命的影響，同時(shí)考慮了不同速度等級(jí)對(duì)天線梁疲勞壽命的影響。
　　本文研究表明，頻域壽命