北京地鐵2號線車輛轉(zhuǎn)向架構(gòu)架載荷測試與研究.pdf

1、隨著我國城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，作為城市主要交通載運(yùn)工具的地鐵車輛需要承載越來越大的客流量，同時(shí)隨著地鐵車輛服役里程的不斷增加，我國某些地鐵車輛轉(zhuǎn)向架逐漸暴露出構(gòu)架疲勞強(qiáng)度不足的問題，影響列車的安全可靠運(yùn)行。
　　本論文依托于北京交通大學(xué)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度檢測實(shí)驗(yàn)室“北京地鐵2號線車輛轉(zhuǎn)向架載荷譜測試試驗(yàn)”項(xiàng)目，為對某些轉(zhuǎn)向架構(gòu)架的疲勞可靠性實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步提升提供數(shù)據(jù)支撐，同時(shí)揭示地鐵線路激擾引起的轉(zhuǎn)向架構(gòu)架載荷的動(dòng)態(tài)變化對轉(zhuǎn)向架構(gòu)架疲勞的不利影響

2、。論文以北京地鐵2號線車輛轉(zhuǎn)向架為研究對象，針對結(jié)構(gòu)疲勞可靠性評定的重要依據(jù)——載荷譜，結(jié)合結(jié)構(gòu)有限元分析、結(jié)構(gòu)載荷譜測試與處理分析和剛?cè)狁詈隙囿w動(dòng)力學(xué)仿真，進(jìn)行了如下的研究工作:
　　(1)建立了動(dòng)車轉(zhuǎn)向架構(gòu)架有限元模型，基于國內(nèi)常用的轉(zhuǎn)向架構(gòu)架強(qiáng)度設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)UIC615-4，對動(dòng)車轉(zhuǎn)向架構(gòu)架進(jìn)行有限元強(qiáng)度仿真分析。結(jié)果表明:轉(zhuǎn)向架構(gòu)架強(qiáng)度滿足該標(biāo)準(zhǔn)的使用要求。
　　(2)針對采用測力構(gòu)架和轉(zhuǎn)向架構(gòu)架載荷譜測試所需的其它測試

3、構(gòu)件，在國內(nèi)首次對B型地鐵車輛進(jìn)行線路跟蹤測試并獲得建立轉(zhuǎn)向架構(gòu)架載荷譜的原始數(shù)據(jù)。根據(jù)載荷譜數(shù)據(jù)處理方法和軌道機(jī)車車輛轉(zhuǎn)向架載荷譜建立理論，初步建立了北京地鐵2號線運(yùn)用條件下的B型地鐵動(dòng)車轉(zhuǎn)向架構(gòu)架疲勞載荷譜樣本。
　　(3)對該線路上的轉(zhuǎn)向架構(gòu)架載荷特征、應(yīng)力特征和載荷譜特征進(jìn)行了分析，結(jié)果表明線路條件對三者有很大的影響，且目前的轉(zhuǎn)向架構(gòu)架強(qiáng)度設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)無法覆蓋我國某些運(yùn)用條件下的車輛轉(zhuǎn)向架構(gòu)架疲勞損傷。
　　(4)基于剛

4、柔耦合動(dòng)力學(xué)方法，建立了考慮柔性體構(gòu)架的地鐵拖車動(dòng)力學(xué)模型，采用數(shù)值方法獲得了拖車轉(zhuǎn)向架部分載荷的載荷時(shí)間歷程，且計(jì)算結(jié)果與線路實(shí)測載荷時(shí)間歷程具有較好的一致性。結(jié)果表明，采用剛?cè)狁詈隙囿w動(dòng)力學(xué)仿真可以為分析轉(zhuǎn)向架構(gòu)架疲勞問題提供一定的指導(dǎo)。
　　本論文的研究可以為我國地鐵車輛的運(yùn)營管理和地鐵車輛轉(zhuǎn)向架的故障降低、設(shè)計(jì)研發(fā)、試驗(yàn)研究提供一定的指導(dǎo)，對于進(jìn)一步提升某些地鐵車輛轉(zhuǎn)向架構(gòu)架的疲勞可靠性和保證我國城市軌道交通車輛安全可靠運(yùn)