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列车轮对动态特性分析与实验研究
| 论文题名： | 列车轮对动态特性分析与实验研究 |
| 关键词： | 高速列车;轮对结构;动态特性;安全评价 |
| 摘要： | 列车在交通运输中扮演着重要的角色，因其运行速度高、运载量大、运输成本低、能量消耗低等优点，在各国得到普遍发展，对国民经济的发展起着重要的推动作用。轮对是列车的关键部件，其高安全性和可靠性对列车正常运营至关重要，而轮对动力学分析是保证其安全可靠的重要手段。因此，该课题的研究具有重要的研究意义和价值。本文主要内容如下: (1)利用相似性理论详细导出了轮对相似模型设计的相似准数，采用三维绘图软件SolidWorks建立轮对的结构模型，利用ANSYS与SolidWorks的数据交换功能将轮对结构模型导入ANSYS中，建立轮对的1∶4有限元分析模型。针对高速列车轮对的静强度分析问题，通过对各种工况下的受力分析结果，验证了轮对不会发生静强度失效，满足设计要求。 (2)随着高铁运行速度的提高，对轮对的动态性能提出了更高的要求。文中根据列车运行的实际状态，采用有限元方法分析了高速列车轮对的各阶振型、固有频率和频响函数。结果表明，该轮对在运行过程中可以避免共振的发生。 (3)采用试验方法对高速列车轮对进行了固有特性的分析。为了验证有限元分析结果的正确性，以列车轮对作为实验对象，在综合考虑约束方式、激励方法及位置对实验结果影响的基础之上，引进模态试验和谐响应试验的相关试验设备，确定合理的实验方案。通过试验获得了轮对的各阶固有频率、模态振型以及频响函数。与有限元软件分析结果进行对比，结果表明有限元方法分析所得固有特性与试验结果基本吻合，说明用有限元方法建立的模型是正确的。 试验结果表明，建立的列车试验台轮对有限元模型及动力学分析结果具有正确性，为开展列车动力学分析及故障诊断研究提供重要基础。 |
| 作者： | 湛飞龙 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 李常有 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东北大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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