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时速400公里动车组转向架构架载荷谱的研究
| 论文题名： | 时速400公里动车组转向架构架载荷谱的研究 |
| 关键词： | 动车组;转向架;载荷特性;传递系数;损伤一致性 |
| 摘要： | 为满足中国高速铁路发展要求，建立具有中国特色的世界一流自主化品牌，同时为对更高速度级动车组客运装备可靠性进行充分评价和满足相关设备疲劳可靠性设计规范标准升级需要，我国提出时速400公里及以上高速客运装备关键技术的研究。转向架构架是列车关键承载部位，在车辆走行装置中发挥着举足轻重的作用，须对其进行疲劳强度评估和可靠性设计，而构架所承受的载荷是进行疲劳强度评估的基础。因此，本论文主要研究时速400公里转向架构架的载荷，为时速400公里转向架构架的设计、研究和试验提供参考和指导。 由于时速400公里转向架构架载荷目前还无法通过线路实测来获得，因此本文以中国标准动车组为研究对象，利用其在郑徐客运专线上240km/h～380km/h速度级下典型线路的构架载荷和实测损伤数据，通过载荷谱分布拟合，建立构架载荷与速度之间的函数关系，从而获得时速400公里转向架构架载荷谱。 本文首先通过标定试验得到构架载荷应变传递系数和载荷应力传递系数，然后在郑徐客运专线上分不同速度进行线路测试，通过数据处理得到了不同速度下的构架实测载荷时间历程。结合速度和陀螺仪信号，分析了直线和曲线工况构架主要载荷和局部载荷不同速度下的载荷特征，得到了对直曲线工况和速度敏感的载荷种类，为时速400公里构架载荷谱的建立奠定基础。同时建立了速度为350km/h构架的载荷谱，以此为例进行损伤一致性校准，使得建立的载荷谱计算的损伤覆盖构架关键测点的实际损伤。 选择对速度比较敏感的6种载荷，分别研究了它们在直线和曲线工况不同速度下载荷谱的特点，然后对其进行威布尔分布拟合，得到了这6种载荷谱的威布尔拟合参数。用一元二次多项式对威布尔拟合参数和速度进行拟合，得到了速度与威布尔拟合参数的函数关系，从而得到时速400公里转向架构架载荷谱的威布尔分布参数。同样利用一元二次多项式来确定时速400公里转向架构架载荷谱的最大值，均分16等分，确定载荷谱总频次之后，利用威布尔分布函数反解得到每级载荷幅值对应的频次，从而获得时速400公里转向架构架的载荷谱。 |
| 作者： | 张志鹏 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 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： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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