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原文传递高速轮轴载荷谱的试验研究

论文题名：	高速轮轴载荷谱的试验研究
关键词：	动车组;轮轴部件;载荷谱;行车安全
摘要：	轮轴是高速动车组安全运行的关键部件之一，随着高速列车运行速度的提高，对轮轴疲劳问题也提出了更加严格的要求，轮轴载荷谱的编制及其分布特征的确定是对轮轴进行疲劳评价和可靠性设计的重要依据。因此，本文以更高速度试验列车动车测力轮对为对象，以试验和仿真相结合的方式，对轮轴载荷谱进行研究。本文对如下几个方面的内容进行了研究: 　　(1)制作测力轮对并进行静态标定试验，通过数据处理获取垂向和横向载荷传递系数及其相互影响系数，同时考虑到两种载荷间的耦合，推导出载荷修正公式，并通过实测数据对该式的正确性进行了验证。　　(2)建立测力轮对的有限元模型，通过仿真的方法获得载荷传递系数，与标定试验的传递系数对比，验证了仿真获取载荷传递系数的可行性。根据UIC510-5标准，确定各工况下车轮所受载荷的大小和作用位置，评价了测力车轮的静强度和疲劳强度。结果表明，测力车轮的强度满足使用要求。　　(3)通过谐波分析的方法，对实测数据的频谱进行分析。根据线路特点，确定直线、曲线和道岔等典型工况，编制了各典型工况下的载荷谱和应力谱，并分析了速度、导向轴和非导向轴以及线路对载荷谱和应力谱特性的影响。　　(4)基于车轴关键部位的应力-时间历程数据，分析车轴作为导向轴和非导向轴时对损伤的影响，最后根据线性累积损伤理论对车轴进行疲劳强度评估。结果表明，车轴满足1200万公里的运营要求。　　(5)针对编制出的载荷谱，对其分布进行拟合，利用BFGS拟牛顿法对分布参数进行优化求解，结果表明，横向载荷服从截尾正态分布，垂向载荷服从正态分布。
作者：	王立飞
专业：	车辆工程
导师：	刘志明
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