城市軌道車輛空氣彈簧系統(tǒng)使用壽命及可靠性評價(jià)方法.pdf

1、　　空氣彈簧系統(tǒng)是軌道車輛振動控制的關(guān)鍵部件，其性能好壞對保障車輛運(yùn)行安全穩(wěn)定性和旅客乘坐舒適性具有十分重要的作用。
　　目前，由于空氣彈簧系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、流固耦合等特點(diǎn)，城市軌道車輛維修行業(yè)普遍缺乏對空氣彈簧剩余使用壽命進(jìn)行有效分析的設(shè)備和方法，出于行車安全的考慮，絕大多數(shù)空氣彈簧在未達(dá)到設(shè)計(jì)使用壽命年限之前就強(qiáng)制報(bào)廢，造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，本課題提出一種基于虛擬疲勞試驗(yàn)的空氣彈簧系統(tǒng)壽命評估方法，并以此來研究導(dǎo)致空氣

2、彈簧系統(tǒng)發(fā)生損傷的內(nèi)部機(jī)理。虛擬疲勞試驗(yàn)相對真實(shí)試驗(yàn)具有試驗(yàn)周期短，試驗(yàn)成本較低等優(yōu)點(diǎn)。目前，國內(nèi)外與軌道車輛有關(guān)的虛擬疲勞研究主要集中在轉(zhuǎn)向架構(gòu)架、輪對和車體等金屬部件及結(jié)構(gòu)的疲勞壽命預(yù)測等方面。針對橡膠零部件的動應(yīng)力和疲勞特性的研究仍處于起步階段，目前僅對橡膠堆旁承、橡膠球鉸和軸箱橡膠彈簧等結(jié)構(gòu)簡單、外形相對規(guī)則的橡膠零部件有所研究。
　　本文通過研究，提出了一種針對列車實(shí)際運(yùn)行工況，基于多體動力學(xué)、非線性有限元分析和虛擬疲

3、勞壽命聯(lián)合仿真的空氣彈簧使用壽命及可靠性評價(jià)方法。此方法基于車輛實(shí)際運(yùn)行工況，首先采用多體動力學(xué)仿真獲取空氣彈簧載荷-時(shí)間歷程曲線；然后采用非線性有限元分析獲取空氣彈簧結(jié)構(gòu)應(yīng)力、應(yīng)變結(jié)果；最后，通過疲勞壽命仿真分析方法估算出裝車在線運(yùn)行狀態(tài)下的空氣彈簧的使用可靠性。
　　本研究的成果可為城市軌道車輛檢修企業(yè)確定空氣彈簧在“檢測空窗期”內(nèi)使用壽命及可靠性提供重要的指導(dǎo)作用，彌補(bǔ)了現(xiàn)有技術(shù)空白。且該成果對于城市軌道車輛、普通鐵路車輛