高速列車車體鋁合金橫梁疲勞可靠性研究.pdf

1、在我國高速鐵路飛速發(fā)展的背景下，高速列車因其運(yùn)行速度之快，所以對其運(yùn)行可靠性和安全性提出了更高要求，列車車體下用于吊掛設(shè)備的橫梁關(guān)鍵結(jié)構(gòu)的疲勞可靠性影響著列車運(yùn)營的安全，所以本文以三種不同的國產(chǎn)高速列車車體的鋁合金橫梁為研究對象，主要作了以下幾個(gè)方面的工作:
　　1.對三種不同的全尺寸鋁合金橫梁試件分別進(jìn)行了單點(diǎn)法和在某一個(gè)應(yīng)力水平下的成組法的疲勞試驗(yàn)，獲得了三種鋁合金橫梁不同可靠度下的載荷壽命曲線方程;
　　2.模擬了鋁合

2、金橫梁的受載與約束，對其進(jìn)行有限元仿真計(jì)算，得到了外加載荷和鋁合金橫梁上應(yīng)力最大部位的應(yīng)力關(guān)系，獲得了載荷應(yīng)力傳遞系數(shù)，以此結(jié)合載荷壽命曲線方程，繪制了P-S-N曲線并采用歐洲ECCS和瑞典BSK標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了外推;
　　3.對實(shí)測線路上的測力螺栓的動載荷進(jìn)行采集并編制八級載荷譜，利用轉(zhuǎn)換系數(shù)，轉(zhuǎn)換為鋁合金橫梁的應(yīng)力譜;在考慮平均應(yīng)力的影響下按照goodman曲線方程對其進(jìn)行了修正;
　　4.通過統(tǒng)計(jì)推斷對實(shí)測應(yīng)力譜的分布進(jìn)行擬

3、合，對應(yīng)力譜進(jìn)行擴(kuò)展，推斷出應(yīng)力的最大值，并編制統(tǒng)計(jì)載荷譜;
　　5.基于Corten-Dolan非線性累積損傷理論和Miner線性累積損傷分別對實(shí)測譜與分布譜估算了鋁合金橫梁的壽命;
　　本論文的研究結(jié)果表明:B型橫梁的疲勞性能相對最差，但是在99％的高可靠度下，三種橫梁均能滿足1200萬公里的設(shè)計(jì)里程;根據(jù)應(yīng)力幅的概率分布計(jì)算的壽命比直接用應(yīng)力譜計(jì)算的壽命更偏于安全;按Corten-Dolan非線性累積損傷理論估算疲勞壽