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某转向架构架频率可靠性灵敏度分析
| 论文题名： | 某转向架构架频率可靠性灵敏度分析 |
| 关键词： | 高速列车;转向架构架;可靠性;灵敏度;人工神经网络;随机摄动;有限元模型 |
| 摘要： | 转向架构架是保障高速列车行车安全的关键部件，其结构是否合理直接影响铁路车辆的运行品质、动力性能和行车安全。随着运行速度的提高，因为线路不平顺引起的车辆振动问题就凸现出来。多年的运用经验表明，我国铁路车辆质量已经有了很大那提高，但是可靠性问题却一直没有有效解决。虽然经过多年的工作累积，在提高可靠性工作上也取得了不少成效，但是所做工作大多是针对某些零部件的故障做了局部的改进，缺乏全面、系统的可靠性工程的研究，与国外存在较大的差距，这就需要我们集中力量解决如何提高铁路车辆的可靠性问题上。因此，大力开展我国铁路车辆可靠性工程方面的研究很有必要。 本文首先分析了铁路车辆振动模态国内外现状，建立了某转向架梅架的有限元模型;然后，运用有限元分析方法计算了高速列车转向架构架的模态与频率响应;最后，对基本随机变量为正态分布和任意分布两种情况下的转向架构架进行频率可靠性及频率可靠性灵敏度分析。具体内容如下: 1.依据转向架构架三维实体模型，基于HYPERMESH软件划分网格，建立了构架的有限元模型。根据国际铁路联盟UIC615-4标准，确定了构架的模拟运营载荷工况和超常载荷工况，并计算出载荷数值。 2.应用MSC.PATRAN/NASTRAN有限元软件，对转向架构架进行模态分析，确定了构架的各阶自振频率与振型。对转向架构架进行频率响应分析，得出各了关键点频率响应曲线，根据曲线图总结出转向架构架振动情况。 3.功能函数的建立。利用iSIGHT软件集成MSC.PATRAN/NASTRAN有限元软件，通过计算得到材料参数与固有频率之间的数值对应关系。采用人工神经网络技术，拟合出了材料参数与固有频率之间的关系式，进一步建立了可靠性分析所需的功能函数。 4.转向架构架的频率可靠性灵敏度分析。根据基本随机变量分布的未知性，结合有限元分析、iSIGHT试验设计、人工神经网络、一次二阶矩技术、随机摄动法、四阶矩技术、Edgeworth级数，应用可靠性理论与可靠性灵敏度分析方法，分别对基本随机变量服从正态分布和任意分布两种情况下的构架进行频率可靠性及频率可靠性灵敏度分析。 |
| 作者： | 郭海豹 |
| 专业： | 机械设计及理论 |
| 导师： | 张义民 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东北大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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