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高速列车车体铝合金横梁疲劳可靠性研究
| 论文题名： | 高速列车车体铝合金横梁疲劳可靠性研究 |
| 关键词： | 高速列车;铝合金横梁结构;疲劳性能;可靠性 |
| 摘要： | 在我国高速铁路飞速发展的背景下，高速列车因其运行速度之快，所以对其运行可靠性和安全性提出了更高要求，列车车体下用于吊挂设备的横梁关键结构的疲劳可靠性影响着列车运营的安全，所以本文以三种不同的国产高速列车车体的铝合金横梁为研究对象，主要作了以下几个方面的工作: 1.对三种不同的全尺寸铝合金横梁试件分别进行了单点法和在某一个应力水平下的成组法的疲劳试验，获得了三种铝合金横梁不同可靠度下的载荷寿命曲线方程; 2.模拟了铝合金横梁的受载与约束，对其进行有限元仿真计算，得到了外加载荷和铝合金横梁上应力最大部位的应力关系，获得了载荷应力传递系数，以此结合载荷寿命曲线方程，绘制了P-S-N曲线并采用欧洲ECCS和瑞典BSK标准进行了外推; 3.对实测线路上的测力螺栓的动载荷进行采集并编制八级载荷谱，利用转换系数，转换为铝合金横梁的应力谱;在考虑平均应力的影响下按照goodman曲线方程对其进行了修正; 4.通过统计推断对实测应力谱的分布进行拟合，对应力谱进行扩展，推断出应力的最大值，并编制统计载荷谱; 5.基于Corten-Dolan非线性累积损伤理论和Miner线性累积损伤分别对实测谱与分布谱估算了铝合金横梁的寿命; 本论文的研究结果表明:B型横梁的疲劳性能相对最差，但是在99％的高可靠度下，三种横梁均能满足1200万公里的设计里程;根据应力幅的概率分布计算的寿命比直接用应力谱计算的寿命更偏于安全;按Corten-Dolan非线性累积损伤理论估算疲劳寿命比按Miner线性理论估算更保守可靠。本研究结果能为我国国产铝合金横梁的疲劳设计与应用提供数据支持，研究方法可为同类型问题的研究提供参考。 |
| 作者： | 邱凡 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 李强 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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