铁道车辆辅助安装座随机振动疲劳评估.pdfVIP

铁 道 车 辆 辅 助 安 装 座 随机 振 动 疲 劳 评 估 口 徐 杰 口 阳光武 口 肖守讷 西南交通大学 牵引动力国家重点实验室 成都 610031 摘 要 ：构架端部传递的随机振动激励是 引发辅助安装座破坏的主要原因。为考察辅助安装座在随 机振动激励下的可靠性，结合随机振动理论、结构动力学特性和材料的疲劳理论，研究制定了随机振动 疲劳分析方法 ，在此基础上依据标准IEC61373，采用有 限元分析软件对辅助安装座进行随机振动疲劳 仿真，最后利用Dirlik法和Miner准则对其危险部位进行疲劳损伤评估。经分析表明。辅助安装座的总 体损伤为0．75，满足 Miner线性累积损伤准则 ．表明安装座的疲劳设计符合标准的相关要求。 关键词 ：随机振动 振动疲劳 功率谱 疲劳损伤 中图分类号：TH113．1：TH122 文献标识码 ：A 文章编号 ：1000—4998(2015)10—0068—03 铁 道 车辆 辅 助 安装 座 安 装 在 转 向架 构 架 的端 部 ， 不 能获 得 准确 的疲 劳 寿命 ，这 时通 常 需要 频率 疲 劳分 由端 板 、立板 和侧 板 组成 ，排 障器 和 撒沙 装 置 以及其 它 析方法 ，即随机 振动 疲劳 分析 方法 。 组件 通过 螺栓 固定在 辅 助安 装 座上 。根 据辅 助 安装 座 随机 振动 疲 劳分 析 的核心 是获 取 结构 的应 力 功率 的结 构特 点 和安 装位 置 ，确 定悬 臂 承受 来 自转 向架 端 谱 G(厂)E4]，再 通过 应 力 功 率谱 G( 构 建结 构 应 力 变 程 部 的振 动激励 。构架 端 部传 递 的激 励 主要来 源 于轨 道 的分 布 函数 P( )，最后 利 用线 性疲 劳损 伤 准则 获 得材 线 路 的不 平 顺 、车 轮 缺 陷 、轮 轨 冲 击等 外 界 因素 ，这 些 料 的疲 劳 寿命 T。 外 部 因素很 容易 导致 辅助 安装 座疲 劳破 坏 。所 以 ，保证 工程 运 用 中 ，P( )常用 Dirlik的经验 表 达 式 ： 辅 助安 装座 的安 全 服役 显 得至 关重 要 ，关 系着 列 车 的 行 车安 全 。 目前 对 铁道 车 辆 附属结 构 的 随机振 动 疲劳 生：_-Z-等： ㈩ 晰 ： 可 靠性 研究 主要 技 术手 段 有两 种 ：一 是通 过实 车试 验 ． 2(mo) 二 是依 据我 国的相 关标 准 进行 实物 试 验或 者相 关 软件 2 式 中 ：胙 ；肛 y-xm-D1 进 行有 限元 虚拟 仿 真 。试 验成 本相 较 有 限元仿 真 而 言 + ； 要 大 很 多 ，笔 者 依据 IEC61373[1《机 车 车 辆 设备 一冲击 D2= ±盟 ；D，=1一D一D ； 和 振动 试验 》，采 用 有 限元 法对 辅 助安 装座 在 随机 振动 下 的疲 劳损 伤进 行评 估 。 Q= ； ； 1 随机振动疲劳分析理论 ；m [}]；m。、m、·mz、m分另u 应 力变 程 是结 构疲 劳 破环 的真实 原 因 ，提取 应力 为应 力 功率谱 密 度 G∽ 的 0阶 、一 阶 、二 阶和 四 阶矩 。 变 程通 常 在 时 域进 行 ，即通过 直 接测