時域內(nèi)位移激勵下的構(gòu)架疲勞壽命分析.pdf

1、轉(zhuǎn)向架構(gòu)架是機車車輛關(guān)鍵部件，現(xiàn)有的構(gòu)架疲勞分析方法很多，但目前的分析仍不能夠解決實際運行中可能產(chǎn)生的裂紋萌生。本文通過整車有限元模型，采用在輪軌接觸處施加位移不平順方法對構(gòu)架的疲勞壽命進行分析，具有極其重要的理論意義和廣泛的工程應(yīng)用價值。
　　本文首先在對比軌道不平順功率譜密度函數(shù)到時域內(nèi)軌道不平順的模擬方法的基礎(chǔ)上，分析離散逆傅里葉變換法關(guān)鍵參數(shù)對模擬結(jié)果的影響，并結(jié)合本文研究對象，選取合理的參數(shù)實現(xiàn)中國七參數(shù)軌道譜中垂向不平

2、順的時域歷程模擬。
　　以懸臂梁模型為例，通過計算其在給定載荷一時間歷程下的壽命，對比分析了隱式算法、顯式算法及準靜態(tài)疊加法在動態(tài)響應(yīng)應(yīng)力計算范疇的適用性，結(jié)果表明顯式動力學計算方法優(yōu)于其他兩種方法。綜合考慮車體、輪對、軸箱轉(zhuǎn)臂系統(tǒng)、一/二系簧及垂向減振器和二系橫向減振器，建立了簡化的整車模型。在模擬得到的七參數(shù)軌道垂向不平順譜的基礎(chǔ)上，按空間關(guān)系分別確定了八個車輪滾動圓位置的軌道不平順激勵（即位移激勵）。將位移激勵施加在簡化的整

3、車模型上，通過Ansys LS-dyna和Ansys Transient對構(gòu)架進行動應(yīng)力計算，表明二者計算獲得的應(yīng)力幅值與均值具有良好的一致性，而顯示算法計算效率更高。論文實現(xiàn)了在時域內(nèi)基于軌道位移激勵的構(gòu)架動應(yīng)力計算，拓寬了疲勞動應(yīng)力的計算途徑。
　　為考察不同的焊接接頭標準和損傷累積理論對本文提出的時域內(nèi)位移激勵下的構(gòu)架疲勞壽命顯式算法計算結(jié)果的影響，分別基于BS標準和IIW標準，采用Miner、Morrow和DSM三種損傷累