面向長期服役和載荷譜建立的動應(yīng)力測點選取——中國標(biāo)準動車組長客型號.pdf

1、為更好適應(yīng)中國高速鐵路運營需要，實現(xiàn)列車統(tǒng)型，同時為服務(wù)中國鐵路走出去戰(zhàn)略，建立自主化品牌，中國鐵路總公司聯(lián)合中國中車公司研制了中國標(biāo)準動車組，為對轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)可靠性進行充分評價和滿足構(gòu)架疲勞可靠性設(shè)計規(guī)范標(biāo)準升級需要，應(yīng)對轉(zhuǎn)向架構(gòu)架進行長期跟蹤測試，隨車輛運行測試的設(shè)備安置在設(shè)備艙中，由于空間局限性，除去一些載荷測試、線路識別占用通道外，能夠用于動應(yīng)力測試的通道在40個左右。本論文的研究目的在于優(yōu)選出在高度限制條件下同時滿足可靠性評價和

2、載荷譜建立的動應(yīng)力測點組合。
　　本文以中國標(biāo)準動車組長客型號為研究對象，首先在實驗室內(nèi)進行標(biāo)定試驗，得到了各載荷系對載荷識別點及動應(yīng)力測點的傳遞關(guān)系，并在大西客運專線進行了線路實測，結(jié)合標(biāo)定系數(shù)及相關(guān)的數(shù)據(jù)處理方法，得到了實測載荷信號。結(jié)合GPS速度信號與陀螺儀信號研究載荷特性，通過相關(guān)載荷信號的特征可以識別出加減速、制動、直曲線和進出站等工況。以等效載荷為參量研究了空重載、不同速度級對載荷的影響?？罩剌d對等效載荷的大小影響有限

3、，而速度變化對其影響較大，速度級在300km/h～350km/h內(nèi)時，等效載荷隨速度的增加而變大。所以選用350km/h速度級下的載荷信號建立了損傷一致性載荷譜。
　　通過研究各載荷系對動應(yīng)力測點的損傷貢獻比，分為兩類測點，一類為與單一載荷關(guān)聯(lián)度高的測點，對這些應(yīng)力測點和其對應(yīng)的載荷信號做相關(guān)性分析，挑選相關(guān)系數(shù)高的測點來求解單一載荷。另一類為對多種載荷關(guān)聯(lián)度高的測點，挑選那些僅有兩三種載荷耦合貢獻損傷的應(yīng)力測點，反求解耦得到對應(yīng)

4、的載荷。并根據(jù)線性回歸關(guān)系，校正了反求的載荷幅值，使其能替代實測載荷信號;將轉(zhuǎn)向架劃分為10個典型區(qū)域，同時對比各點的等效應(yīng)力，選取各區(qū)有代表性的疲勞可靠性測點;依據(jù)損傷一致校準對比各應(yīng)力點的實測載荷譜損傷、實際損傷、校準載荷譜損傷來挑選用于損傷一致性校準的測點。
　　通過以上研究，在長期服役跟蹤測試條件下，挑選出了同時適用于載荷譜建立和可靠性評價的動應(yīng)力測點，同時為建立符合我國高速鐵路運用條件的疲勞設(shè)計規(guī)范和長期跟蹤試驗方案提供