列車輪對動態(tài)特性分析與實驗研究.pdf

1、列車在交通運(yùn)輸中扮演著重要的角色，因其運(yùn)行速度高、運(yùn)載量大、運(yùn)輸成本低、能量消耗低等優(yōu)點，在各國得到普遍發(fā)展，對國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起著重要的推動作用。輪對是列車的關(guān)鍵部件，其高安全性和可靠性對列車正常運(yùn)營至關(guān)重要，而輪對動力學(xué)分析是保證其安全可靠的重要手段。因此，該課題的研究具有重要的研究意義和價值。本文主要內(nèi)容如下:
　　(1)利用相似性理論詳細(xì)導(dǎo)出了輪對相似模型設(shè)計的相似準(zhǔn)數(shù)，采用三維繪圖軟件SolidWorks建立輪對的結(jié)構(gòu)模型

2、，利用ANSYS與SolidWorks的數(shù)據(jù)交換功能將輪對結(jié)構(gòu)模型導(dǎo)入ANSYS中，建立輪對的1∶4有限元分析模型。針對高速列車輪對的靜強(qiáng)度分析問題，通過對各種工況下的受力分析結(jié)果，驗證了輪對不會發(fā)生靜強(qiáng)度失效，滿足設(shè)計要求。
　　(2)隨著高鐵運(yùn)行速度的提高，對輪對的動態(tài)性能提出了更高的要求。文中根據(jù)列車運(yùn)行的實際狀態(tài)，采用有限元方法分析了高速列車輪對的各階振型、固有頻率和頻響函數(shù)。結(jié)果表明，該輪對在運(yùn)行過程中可以避免共振的發(fā)生

3、。
　　(3)采用試驗方法對高速列車輪對進(jìn)行了固有特性的分析。為了驗證有限元分析結(jié)果的正確性，以列車輪對作為實驗對象，在綜合考慮約束方式、激勵方法及位置對實驗結(jié)果影響的基礎(chǔ)之上，引進(jìn)模態(tài)試驗和諧響應(yīng)試驗的相關(guān)試驗設(shè)備，確定合理的實驗方案。通過試驗獲得了輪對的各階固有頻率、模態(tài)振型以及頻響函數(shù)。與有限元軟件分析結(jié)果進(jìn)行對比，結(jié)果表明有限元方法分析所得固有特性與試驗結(jié)果基本吻合，說明用有限元方法建立的模型是正確的。
　　試驗結(jié)果