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高速列车底架地板滑槽吊挂结构疲劳寿命及可靠性评估
| 论文题名： | 高速列车底架地板滑槽吊挂结构疲劳寿命及可靠性评估 |
| 关键词： | 高速列车底架;铝合金地板滑槽;吊挂结构;疲劳寿命;可靠性评估 |
| 摘要： | 我国的高速列车技术迅猛发展，已然成为了我国在国际上舞台上的一张璀璨名片。随着高速列车的发展，人们对列车车体结构提出了越来越多的要求，车体结构的轻量化是当前车体设计的重要目标之一。车体的轻量化虽然能够降低车身重量，有利于降低成本和提高速度，但是也可能会导致车体的强度、刚度和疲劳性能的下降。通常来说，在车体的设计阶段会进行静强度的校核，而车体在列车运行过程中受到循环振动载荷的作用，可能发生疲劳破坏，故而车体关键部位的疲劳寿命及其疲劳可靠性评估尤为重要。 本文以高速列车底架的铝合金地板滑槽为研究对象，通过试验的方法测试结构的疲劳极限，并获得地板滑槽结构的P-S-N曲线，结合疲劳累积损伤理论评估地板滑槽吊挂结构的疲劳寿命。基于载荷多次作用模型和次序统计量原理，评估地板滑槽吊挂系统的可靠性。本文的主要研究工作包括: (1)使用Pro/E软件建立底架地板与地板滑槽试件的三维模型，并用Ansysworkbench软件建立对应的有限元模型，进行静力学分析。通过对比在相同载荷作用下，底架地板与地板滑槽试件的应力与应力分布，确定地板滑槽试件与底架地板的强度转化关系。 (2)设计地板滑槽的升降法疲劳试验，并完成疲劳强度试验测试。依据配对法和失效（非失效）频率方法计算地板滑槽的疲劳极限，应用最小二乘法拟合中值S-N曲线，并根据样本信息集聚原理结合单侧容限系数绘制P-S-N曲线。 (3)根据全程实测载荷数据拟合随机载荷分布，并编制八级载荷谱，采用线性疲劳累积损伤理论，对地板滑槽吊挂结构的疲劳寿命进行评估。 (4)考虑强度随载荷作用次数的增加而逐渐退化的影响，建立单一吊挂点的地板滑槽可靠性模型;运用次序统计量的理论，建立单一设备多吊挂点地板滑槽系统的可靠性模型;最后，根据串联系统可靠性模型，建立多设备吊挂的车厢地板滑槽系统的可靠性模型。 |
| 作者： | 袁延凯 |
| 专业： | 机械设计及理论 |
| 导师： | 钱文学 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东北大学 |
| 学位年度： | 2018 |
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