隨著我國列車運(yùn)行速度的不斷提高和運(yùn)營里程的增加,車輛各個結(jié)構(gòu)部件之間的振動加劇,高速列車車輪因鋼軌波磨、軌縫沖擊、鋼軌打磨刀痕等線路異常磨耗的原因,會在磨耗的不同階段產(chǎn)生不同階數(shù)與幅值的多邊形,引起較高的激勵頻率,并接近構(gòu)架某些部位的固有頻率,易導(dǎo)致結(jié)構(gòu)產(chǎn)生諧振或局部共振,增大構(gòu)架上的動應(yīng)力響應(yīng),降低構(gòu)架使用壽命。本論文以CR400BF動車組轉(zhuǎn)向架動車構(gòu)架為研究對象,通過對構(gòu)架應(yīng)變模態(tài)仿真和小滾輪高頻激擾的臺架試驗(yàn),進(jìn)行如下研究:（1）建立構(gòu)架約束狀態(tài)的有限元模型,進(jìn)行應(yīng)變模態(tài)的仿真計算,分析各階模態(tài)的方向應(yīng)變與振型,得出構(gòu)架應(yīng)變強(qiáng)響應(yīng)位置與頻率,為臺架試驗(yàn)貼片位置的選取提供參考。（2）梳理典型線路輪軌激勵的特征頻率以及車輪多邊形的幅值范圍,制定了利用小滾輪進(jìn)行高頻激擾的試驗(yàn)方案;結(jié)合構(gòu)架應(yīng)變模態(tài)分析以及線路實(shí)測動應(yīng)力結(jié)果,確定了構(gòu)架測點(diǎn)部位;完成了模擬不同靜態(tài)加載、不同多邊形幅值、不同構(gòu)架端部結(jié)構(gòu)下的小滾輪高頻激擾臺架試驗(yàn),并通過實(shí)時采集獲得了各試驗(yàn)工況下構(gòu)架各測點(diǎn)的動應(yīng)力。（3）分析對比不同靜態(tài)加載、不同多邊形幅值、構(gòu)架端部有無輔助安裝座下構(gòu)架各測點(diǎn)等效應(yīng)力,得到各工況下構(gòu)架動應(yīng)力... 

【文章來源】：北京交通大學(xué)北京市211工程院校教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：112 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
ABSTRACT
1 引言
    1.1 選題背景與意義
    1.2 發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.1 動車組高頻振動研究
        1.2.2 振動疲勞壽命研究
    1.3 本文研究內(nèi)容
2 應(yīng)變模態(tài)分析
    2.1 有限元模型
        2.1.1 有限元基本理論
        2.1.2 有限元模型的建立
    2.2 應(yīng)變模態(tài)原理
    2.3 應(yīng)變模態(tài)分析結(jié)果
    2.4 本章小結(jié)
3 小滾輪高頻激擾臺架試驗(yàn)
    3.1 臺架試驗(yàn)簡介
        3.1.1 測點(diǎn)布置
        3.1.2 測試設(shè)備與方法
        3.1.3 組橋方式
        3.1.4 小滾輪多邊形
        3.1.5 典型線路輪軌激勵的特征頻率
    3.2 試驗(yàn)條件與工況
    3.3 時域分析方法
        3.3.1 數(shù)據(jù)處理流程
        3.3.2 S-N曲線
        3.3.3 Miner線性累積損傷理論
        3.3.4 等效應(yīng)力計算
    3.4 頻域分析方法
        3.4.1 傅里葉變換
        3.4.2 短時傅里葉變換
    3.5 本章小結(jié)
4 高頻激勵下構(gòu)架典型區(qū)域應(yīng)力響應(yīng)
    4.1 不同靜態(tài)加載對比
        4.1.1 彈簧套筒區(qū)
        4.1.2 制動吊座區(qū)
        4.1.3 重點(diǎn)測點(diǎn)區(qū)
    4.2 小滾輪多邊形幅值對比
        4.2.1 彈簧套筒區(qū)
        4.2.2 制動吊座區(qū)
        4.2.3 重點(diǎn)測點(diǎn)區(qū)
    4.3 有無輔助安裝座對比
        4.3.1 彈簧套筒區(qū)
        4.3.2 制動吊座區(qū)
        4.3.3 重點(diǎn)測點(diǎn)區(qū)
    4.4 應(yīng)力強(qiáng)響應(yīng)部位時域與頻域信號分析
        4.4.1 制動吊座管梁與制動缸吊座焊縫(測點(diǎn)D2)
        4.4.2 轉(zhuǎn)臂定位座上端頭與側(cè)梁下蓋板內(nèi)側(cè)焊縫(測點(diǎn)D5)
        4.4.3 制動吊座管梁與制動夾鉗吊臂焊縫(測點(diǎn)D13-2)
        4.4.4 側(cè)梁端部內(nèi)側(cè)筋板與側(cè)梁帽筒焊縫(測點(diǎn)D58)
        4.4.5 側(cè)梁帽筒與側(cè)梁端部外側(cè)立板焊縫(測點(diǎn)D71-2)
        4.4.6 抗側(cè)滾扭桿座與筋板焊縫(測點(diǎn)D78-2)
    4.5 臺架試驗(yàn)與應(yīng)變模態(tài)仿真結(jié)果對比
    4.6 臺架試驗(yàn)與線路動應(yīng)力測試結(jié)果對比
    4.7 本章小結(jié)
5 頻域損傷評估
    5.1 功率譜密度
    5.2 信號類型的識別
    5.3 頻域內(nèi)損傷評估方法
        5.3.1 窄帶法
        5.3.2 Dirlik隨機(jī)疲勞損傷公式
    5.4 頻域內(nèi)損傷評估
        5.4.1 分析流程
        5.4.2 評估結(jié)果
    5.5 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄A
附錄B
附錄C
作者簡歷及攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[8]C70型通用貨車載荷譜測試與研究[D]. 陳晟.北京交通大學(xué) 2014
[9]工程鉆機(jī)桅桿載荷譜的試驗(yàn)研究[D]. 陳璨.北京交通大學(xué) 2014
[10]高速列車載荷頻率及載荷譜特性研究[D]. 劉永乾.北京交通大學(xué) 2012



本文編號：3633371