高速列車構(gòu)架應(yīng)變模態(tài)分析與改進.pdf

1、我國鐵路已經(jīng)進入高速發(fā)展的階段，高速動車組受到了廣泛的重視，而車輛的動態(tài)特性是列車運行性能的重要體現(xiàn)，在列車設(shè)計中占有重要的地位。轉(zhuǎn)向架是車輛的驅(qū)動及走行部，是保證列車高速、安全以及平穩(wěn)運行的關(guān)鍵部件。轉(zhuǎn)向架關(guān)鍵零部件的結(jié)構(gòu)強度和疲勞特性以及動態(tài)性能直接關(guān)系到列車的行車安全。構(gòu)架是高速列車轉(zhuǎn)向架的核心，對構(gòu)架進行靜強度、疲勞強度以及振動性能的研究一直都是世界各國車輛設(shè)計過程中關(guān)鍵的部分?；诖吮尘?，本文以CRH380A動車組動車構(gòu)架為研

2、究對象，試驗和仿真相結(jié)合，對構(gòu)架進行動態(tài)性能的分析和優(yōu)化。具體分析如下:
　　首先，為了解構(gòu)架的動力特性，結(jié)合實際運用狀況，對構(gòu)架進行了自由應(yīng)變模態(tài)分析和有預(yù)應(yīng)力的應(yīng)變模態(tài)分析，確定構(gòu)架的模態(tài)振型，得到構(gòu)架的薄弱位置。通過諧響應(yīng)分析模擬電機簡諧激勵對構(gòu)架振動的影響，找到構(gòu)架各個危險區(qū)域的主要共振頻率，為后續(xù)的結(jié)構(gòu)動力特性的優(yōu)化設(shè)計奠定基礎(chǔ)。
　　其次，進行在線試驗，根據(jù)實測數(shù)據(jù)，結(jié)合頻率-速度-能量關(guān)系圖分析加速、勻速以及減

3、速階段主要影響構(gòu)架各個測點位置振動主頻的能量來源，從而確定不同速度工況下影響構(gòu)架振動的主要因素。采用隨機子空間法對構(gòu)架應(yīng)變模態(tài)參數(shù)進行識別，包括共振頻率、阻尼比和模態(tài)振型。試驗?zāi)B(tài)識別的結(jié)果可以用于對有限元模型的驗證，為構(gòu)架動態(tài)特性的設(shè)計提供參考和依據(jù)。
　　最后，根據(jù)試驗結(jié)果對構(gòu)架進行動力優(yōu)化以提高構(gòu)架的一階彈性模態(tài)頻率，避免共振。對優(yōu)化后的構(gòu)架進行靜強度和疲勞強度分析，優(yōu)化后的構(gòu)架能夠滿足強度設(shè)計要求，最終達到優(yōu)化構(gòu)架結(jié)構(gòu)、降