高速動力車承載結構疲勞強度工程方法研究.pdf

1、本文結合高速動力車承載結構輕量化設計的特點和機車車輛制造行業(yè)對承載結構疲勞強度工程分析方法的迫切需要，針對承載結構輕量化設計、結構設計動力優(yōu)化、疲勞強度評定的工程方法和復合彈簧懸掛系統(tǒng)橫向剛度及穩(wěn)定性評定等內容進行研究。 在多向載荷作用下，根據機車車輛承載結構應力分布多數處于多軸應力狀態(tài)的特點，提出適合于機車車輛承載結構疲勞強度評定的將多軸應力轉化為單軸應力的方法——ORE方法和DIN15018方法。利用修正的Goodman疲勞

2、曲線或Moore-Kommers-Japer疲勞曲線，評定機車車輛承載結構的疲勞強度，提出適合于機車車輛承載結構疲勞強度評定的分析方法。 基于UIC和EN等標準對機車車輛承載結構設計和強度試驗要求的規(guī)定，對高速動力車車體、構架、車軸和車輪等結構進行了疲勞強度分析，提出承載結構疲勞強度分析的工程方法；基于承載結構疲勞試驗載荷譜，按照雨流計數法對試驗載荷分級，用有限元方法得出每級載荷下結構的應力分布，根據材料或構件在指定壽命下對稱循

3、環(huán)S-N曲線評定構架的疲勞強度或壽命，為新產品疲勞設計提供了理論依據。 根據將圓柱形螺旋壓縮圓彈簧簡化為Timoshenko梁的經典分析理論，結合高圓簧和小有效圈數圓柱形螺旋壓縮圓彈簧橫向剛度和穩(wěn)定性試驗結果，對彈簧橫向剛度有顯著影響的計算高度進行修正，提出機車車輛一、二系彈簧橫向剛度計算的有效方法。針對我國機車車輛高圓簧懸掛系統(tǒng)的結構特點，首次導出高圓簧一端或兩端加圓形或回轉式橡膠墊系統(tǒng)和并聯高圓簧一端或兩端加圓形橡膠墊系統(tǒng)橫

4、向剛度計算的直接解法?；趶秃蠌椈上到y(tǒng)的失穩(wěn)機理和壓桿穩(wěn)定性理論，提出復合彈簧系統(tǒng)穩(wěn)定性評定方法——剛度法，將復合彈簧系統(tǒng)橫向剛度分析和穩(wěn)定性評定方法有機地結合起來，有效地解決了此類問題的理論分析，試驗結果驗證了理論分析方法的正確性。并引入彈性體動力學分析，反映懸掛系統(tǒng)橫向剛度的非線性特點。 根據高速列車輪軌系統(tǒng)激擾頻率范圍寬廣的顯著特點，將鐵道機車車輛系統(tǒng)的車軸和鐵路線路處理為彈性體，車輪和軸箱簡化為集中質量和轉動慣量，用Ti