原文传递
转向架构架动态特性的研究及其优化
| 论文题名： | 转向架构架动态特性的研究及其优化 |
| 关键词： | 转向架构架;模态分析;应变能;灵敏度分析;参数识别;动态特性;优化设计 |
| 摘要： | 随着列车运行速度的不断提高，车辆各部件的服役条件变得越来越恶劣，对列车动态性能的影响越来越大。转向架是列车运行过程中最主要的承载部件之一，是保证车辆高速安全运行的关键部件。本文以某高速转向架的构架作为研究的对象，结合线路试验与有限元仿真，对构架的动态性能进行分析和优化。 首先，通过线路上的实测数据，采用最小二乘复频域法对构架的工作模态参数进行识别。通过模态置信度对识别的振型进行模态验证，检验识别模态参数的正确性。工作模态参数的识别结果可以用于对有限元模型的验证，为构架动态性能的研究提供合理的依据。 其次，建立构架的有限元分析模型，对其进行自由模态和约束模态的计算，确定构架的固有频率及其振型。将计算模态的结果与工作模态进行对比，确定两种计算模态中哪一种更加接近于构架的工作模态，得到较为准确的计算模型。基于模态应变能理论找出构架的薄弱位置，通过谐响应分析来分析电机激励和轨道激励对构架振动特性的影响，观察薄弱位置关键点的幅频特性曲线，得到构架的各个薄弱位置的共振频率。 最后，基于灵敏度理论对构架各部件的厚度进行灵敏度分析，通过灵敏度分析的结果确定优化的设计变量。在构架质量不增加的前提下，分别以构架一阶频率最大化和定频率作为优化的目标，对构架进行尺寸优化。优化完成后对其结果进行静强度与疲劳强度的分析，确定优化得到的构架可以满足强度的设计要求。最终使优化得到的构架在满足强度要求的基础上，提高了构架的一阶频率，改善了构架的动态性能。 |
| 作者： | 刘学刚 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 戴焕云 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
