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东风4轮对轴箱加速度与轮轨力的传递关系及载荷谱的研究
| 论文题名： | 东风4轮对轴箱加速度与轮轨力的传递关系及载荷谱的研究 |
| 关键词： | DF4测力轮对;传递关系;随机振动分析;轮对振动加速度;轮轨力;频谱分析 |
| 摘要： | 列车在运行过程中，车轮受到纵向力、横向力和垂向力的作用。目前测量轮轨力的方法最多的是测力轮对，不过测力轮对需要特定的加工，贴片组桥比较麻烦并且不能作为日常运用测量。轮轨的作用力必然会引起轴箱的振动，本论文基于相关领域的动力学原理、数据处理的相关研究成果，探讨了轴箱振动加速度和轮轨力之间的传递关系。 本论文根据测力轮对的特点，对测力轮对的模型进行了适当的简化，运用有限元软件Hyper Mesh创建测力轮对的有限元模型。 对实测的轮轨力以及轴箱振动加速度数据按速度等级以及线路工况进行了抽样分析，得到轴箱振动加速度和轮轨力之间的传递关系，并分析了轴箱振动加速度和轮轨力在频域内的传递关系。在直线工况，加速度和轮轨力的传递系数随着速度的增加而增大。曲线工况下，传递系数大于直线工况;在过道岔工况下，由于线路比直线工况恶劣，在道岔工况下的传递系数比直线工况和曲线工况大。 分析轴箱加速度在频域范围内的幅值以及能量随速度变化主频率的变化特性。随着速度的增加，轴箱加速度在频率内幅值和能量的主频随着速度的增加而增加。 基于ANSYS软件对轮对进行了随机振动分析，将由轴箱加速度和传递系数得到的轮轨力作为激励输入，研究轮轨力测点对轮轨力的响应关系，在100HZ以内可以认为轴箱振动加速度和轮轨力的传递关系是按静态传递系数进行传递的。 用两种方法对轮轨力进行载荷谱的编制并进行简单的分析。第一种方法是由轴箱加速度测量数据以及轴箱加速度和轮轨力之间传递系数得到轮轨力，并对其进行10级载荷谱的编制。第二种方法是根据实测的轮轨力测点的应力以及标定系数得到轮轨力并进行10级载荷谱的编制。 本论文通过室内模态分析、线路实测数据识别分析、实测应力与仿真分析结果相结合，全面地探索了轴箱振动加速度和轮轨力之间的传递关系。本论文的结论对轮轨力的研究和测试具有实用意义和价值。 |
| 作者： | 程露 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 金新灿 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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