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京广线CRH380AL载荷与动应力跟踪试验研究
| 论文题名： | 京广线CRH380AL载荷与动应力跟踪试验研究 |
| 关键词： | 动车组;随机载荷;动应力;受力分析 |
| 摘要： | 本文以京广线CRH380AL动车组载荷、动应力跟踪试验为背景。利用测力弹簧，测力转臂方法长期记录了动车转向架垂向、横向载荷数据。其中对京石段—涿州东到保定东的镟轮前后动载荷数据进行了重点分析。内容包括对高速直线工况，低速曲线工况下动载荷进行了时域、频域和统计特性的分析，并给出了这些特性在镟轮前后的变化情况。本文对时域数据进行了细致的分析，利用改进的互相关算法准确提取出不同日期下的同一路段数据。在统计方面对随机载荷和应力进行雨流计数，其中在随机载荷统计过程中利用不等组距和滑动平均直方图方法快速找到了符合一定置信水平的卡方，进而快速确定总体的对数正态分布参数。在频域方面研究了列车停车期间的频谱特点，确定了由电信号造成的干扰频率位置并给出了机械振动的识别依据。这些预处理都间接的提高了分析结论的可靠性与准确性。分析结果表明: (1)随着列车运行速度的提高，垂向大幅值载荷出现的概率明显提升。这一规律与速度关系显著与加速、减速关系不显著。当速度超过200km/h，大幅值载荷出现的概率仍然较高但其统计特性会受到速度、区间、加速、减速等多种条件的综合影响。横向载荷在100-200km/h的加速过程中振动剧烈，其载荷幅值不符合对数正态分布。在超过200km/h后载荷统计特性逐渐稳定，振动幅度较100-200km/h加速运行时有明显改善。 (2)镟轮后垂向受力和横向受力状态在高速直线和低速曲线工况下均有所改善。其中低速曲线工况下的垂向和横向载荷幅值下降相对明显。 (3)在速度300km/h时，由轨道板造成的周期振动能量最大，其次是轮对周期转动。其中92.89Hz镟轮前稳定存在，镟轮后消失。综合判断此周期激扰与车轮不圆顺有关，是车轮周期转动激扰的第三次谐波。对于横向载荷，由轨道板造成的周期振动依然最显著，其次是轮对周期横移，再次是轮对周期转动。相对于300km/h时的轨道板周期作用和轮对周期转动作用在130km/h运行时已不再明显，其谱峰消失在第一包络中，且第一包络已明显随着速度的降低向频率更低的方向移动。 (4)对于高速直线工况，镟轮后垂向大幅值载荷出现的概率有所改善，横向大幅值载荷出现概率有所增加。但横向大幅值载荷概率增加趋势不明显，需要继续跟踪试验，以对比更多的镟轮前后载荷数据。对于低速曲线工况，镟轮后的垂向受力状态和横向受力状态均有所改善。 (5)随着运营里程的增加，构架各焊缝处的疲劳薄弱点等效应力几乎没有变化，其幅值均小于疲劳许用应力值70MPa，符合安全运营1200万公里的设计要求。 |
| 作者： | 惠晓龙 |
| 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： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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