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原文传递高速列车设备舱支架损伤分析

论文题名：	高速列车设备舱支架损伤分析
关键词：	高速列车;设备舱支架;结构损伤;有限元分析;气动载荷;疲劳强度
摘要：	高速列车车下吊装的封闭设备舱为一细长的箱型结构，大型设备均安装在内，外部封盖薄壁裙板和底板，其结构损伤是高速列车运行重大安全隐患。设备舱支架是设在设备舱中裙板及底板没有连接的部位，为连接裙板和设备舱底板而设置的连接骨架。统计结果表明，在武广线和京津线上运行的CRH3型车设备舱支架焊缝出现了多起疲劳裂纹现象。　　本文基于设备舱支架线路动应力实测，将静强度、谐响应、瞬态动力学和模态分析相结合，研究了裙板气动载荷对设备舱支架损伤的影响。　　运用HYPERMESH软件建立了设备舱支架模块的有限元模型，用ANSYS软件对其进行了振动载荷与气动载荷下的结构强度仿真分析，并根据欧洲“Eurocode9:Design of aluminium structures_Part1-3:Structures susceptible to fatigue”标准对支架进行了疲劳强度评估;通过线路动应力试验实测支架上疲劳关键点的应力-时间历程，得到其频谱响应及等效应力;将两者得到的结果进行对比分析，初步判断支架疲劳关键点形成裂纹的主要影响因素。　　对设备舱支架模块进行模态分析，确定其各阶模态的固有频率及其相应振型;对设备舱支架模块进行谐响应和瞬态动力学分析，探讨了共振条件下支架的应力响应及不同运营工况（列车交会与进出隧道）下气动载荷对支架应力产生的不同影响。　　本文通过仿真分析与线路实测揭示了设备舱支架损伤的原因，上述研究方法对预测共振状态下部件的疲劳寿命及分析其失效机理提供了指导意义。
作者：	张泽锦
专业：	载运工具运用工程
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：	2014
正文语种：	中文