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CRH3A动车组动车构架结构疲劳可靠性研究
| 论文题名： | CRH3A动车组动车构架结构疲劳可靠性研究 |
| 关键词： | CRH3A动车组;动车构架结构;仿真分析;动应力特性;疲劳寿命 |
| 摘要： | 转向架是车辆最主要的承载部件，在列车运行过程中，转向架承受着来自各个方向随机变化的载荷，在随机载荷的长期作用下，承载构件从应变或应力较高的局部开始形成损伤并逐渐积累，当损伤达到一定程度，就会导致疲劳破坏，严重危及行车安全。因此，对转向架进行结构疲劳可靠性研究是至关重要的。 本文以CRH3A动车组转向架动车构架为研究对象，通过仿真分析、台架试验和线路运行试验三个层次开展了构架动应力特性与疲劳寿命研究，主要内容如下: (1)首先，参照UIC615-4和EN13749标准，对构架进行了超常和模拟运营工况下的仿真计算，结果表明构架的静强度和疲劳强度满足要求。得到大应力部位主要分布在横侧梁连接处、横梁与小纵梁连接处、定位座弯角处、齿轮箱吊座与横梁连接处以及电机吊座与横梁连接处等部位，为后续的线路动应力试验测点布置提供了依据。 (2)其次，选取不同线路、速度、载重工况分别对构架进行线路实测，利用实测的数据计算出构架各测点的1200万运用公里的等效应力幅值，得知构架各测点的等效应力幅值均小于焊接许用疲劳极限70MPa，满足1200万公里运营要求。并分别分析南昌西-玉山南路段与哈大线路段不同线路，空载和满载不同工况及速度等级不同工况下构架疲劳关键点的等效应力规律。 (3)然后，对不同运用、速度和载重工况下构架各测点动应力时域和频域特性研究，结合频率-速度-能量关系图分析加速、匀速以及减速阶段主要影响构架各个测点位置振动主频的能量来源，从而确定不同速度工况下影响构架振动的主要因素。 (4)最后，编制应力谱，对其进行计算拟合，结果表明，构架应力服从威尔分布，并根据威布尔分布推断应力最大值和应力谱。然后依据Miner线性累积损伤理论计算构架的损伤，再由损伤推算构架寿命，结果表明，构架满足1200万公里运营要求，评估了构架的结构疲劳可靠性。 |
| 作者： | 王娜 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 王文静 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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