高速列車構架應變模態(tài)分析與改進.pdf

1、我國鐵路已經進入高速發(fā)展的階段，高速動車組受到了廣泛的重視，而車輛的動態(tài)特性是列車運行性能的重要體現，在列車設計中占有重要的地位。轉向架是車輛的驅動及走行部，是保證列車高速、安全以及平穩(wěn)運行的關鍵部件。轉向架關鍵零部件的結構強度和疲勞特性以及動態(tài)性能直接關系到列車的行車安全。構架是高速列車轉向架的核心，對構架進行靜強度、疲勞強度以及振動性能的研究一直都是世界各國車輛設計過程中關鍵的部分。基于此背景，本文以CRH380A動車組動車構架為研

2、究對象，試驗和仿真相結合，對構架進行動態(tài)性能的分析和優(yōu)化。具體分析如下:
　　首先，為了解構架的動力特性，結合實際運用狀況，對構架進行了自由應變模態(tài)分析和有預應力的應變模態(tài)分析，確定構架的模態(tài)振型，得到構架的薄弱位置。通過諧響應分析模擬電機簡諧激勵對構架振動的影響，找到構架各個危險區(qū)域的主要共振頻率，為后續(xù)的結構動力特性的優(yōu)化設計奠定基礎。
　　其次，進行在線試驗，根據實測數據，結合頻率-速度-能量關系圖分析加速、勻速以及減

3、速階段主要影響構架各個測點位置振動主頻的能量來源，從而確定不同速度工況下影響構架振動的主要因素。采用隨機子空間法對構架應變模態(tài)參數進行識別，包括共振頻率、阻尼比和模態(tài)振型。試驗模態(tài)識別的結果可以用于對有限元模型的驗證，為構架動態(tài)特性的設計提供參考和依據。
　　最后，根據試驗結果對構架進行動力優(yōu)化以提高構架的一階彈性模態(tài)頻率，避免共振。對優(yōu)化后的構架進行靜強度和疲勞強度分析，優(yōu)化后的構架能夠滿足強度設計要求，最終達到優(yōu)化構架結構、降