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标准动车组车体和设备舱应力特征和可靠性分析研究
| 论文题名： | 标准动车组车体和设备舱应力特征和可靠性分析研究 |
| 关键词： | 标准动车组;车体;设备舱;应力特征;可靠性 |
| 摘要： | 随着中国新一代高速动车组——“复兴号”的投入运营，标志着我国高铁技术迈上一个新台阶。车体作为主要的承载部件，设备舱作为安装其他车下设备的基础，对于动车组行车安全性和舒适性具有决定性作用。本文以标准动车组(CR400BF)8车车体和设备舱为研究对象，主要依托线路实测数据进行分析研究，主要研究内容如下: 1.基于有限元仿真和实测数据，确定能够表征车体和设备舱应力特征的18个应力测点，筛选出典型数据，离散成16级应力谱，并对应力谱进行函数拟合，拟合结果表明车体和设备舱应力谱服从三参数威布尔分布，并根据威布尔分布进行应力极大值推断，编制实测数据的拓展应力谱。 2.基于实测应力谱，使用两种不同理论——Miner线性累积理论和Corten-Dolan非线性疲劳累积理论对车体和设备舱应力表征测点进行实测损伤计算和疲劳寿命评估，结果表明，车体和设备舱关键部位均满足1500万公里设计寿命，由于Corten-Dolan非线性疲劳累积理论考虑了大应力对低幅值应力的影响，结果较Miner线性累积理论更为保守;通过对整个运行交路不同阶段进行损伤贡献率对比，可知:对于大部分测点列车匀速运行部分贡献了大部分损伤值，但对于某些设备舱测点，由于对于岔道和小曲线的敏感性，在列车进站和出站阶段，损伤占比较大。 3.根据大量的实测数据，从时域和频域的角度对不同线路进行动应力特征分析，结果表明大西线应力水平较其他线路高，三条线路车体在频域特性呈现相似性，设备舱频域特征差别较大;计算不同速度工况对车体和设备舱的影响，不同加速度工况下，车体和设备舱测点应力水平变化不大，但随着速度等级的提高，测点应力逐渐增大，由200km/h提至300km/h时，测点应力水平变化明显。 4.统计几种典型工况下的应力特征，结果表明:空重载工况对于测点应力水平影响不大;曲线工况对于测点应力特征影响明显，随着曲线半径逐渐减小，测点应力水平增加明显;进出隧道工况和明显会车工况由于气密载荷和空气动力学效应影响显著，车体和设备舱测点应力水平急剧增大，瞬时应力幅值变化明显。 |
| 作者： | 许飞 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 孙守光 |
| 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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