高速車輛剛?cè)狁詈蟿討B(tài)響應(yīng)及輪對疲勞壽命研究.pdf

1、本文以CRH2型高速動車組拖車輪對為研究對象，運用有限元分析、動力學(xué)仿真和疲勞分析等多領(lǐng)域綜合分析的方法，對車輛的剛?cè)狁詈蟿討B(tài)響應(yīng)及輪對的疲勞壽命進行研究?；谌嵝暂唽Φ膭?cè)狁詈蟿恿W(xué)模型仿真輸出用于輪對疲勞壽命研究的載荷時-間歷程。首先，用Solidworks建立輪對模型，用有限元軟件ANSYS建立輪對有限元模型并進行輪對疲勞強度和模態(tài)等分析，校核輪對的疲勞強度并獲取輪對在動載荷作用下的應(yīng)力分布，提取輪對的柔性體信息。其次，分別將輪對

2、視為剛體和柔體，借助SIMPACK動力學(xué)仿真平臺，建立高速動車組CRH2拖車的剛體系統(tǒng)動力學(xué)模型和剛?cè)狁詈蟿恿W(xué)模型，從車輛運行安全性和舒適性以及輪對自身的動態(tài)特性等方面對兩種動力學(xué)模型的仿真結(jié)果進行對比分析，輸出用于輪對疲勞壽命計算的載荷譜。最后，基于疲勞強度理論并結(jié)合有限元分析法用N-code軟件對輪對疲勞壽命進行研究。
　　研究結(jié)果表明：首先通過有限元分析得到，輪軸以0.3mm的過盈量配合時產(chǎn)生的最大等效應(yīng)力為311.73M

3、pa，小于輪對材料的許允應(yīng)力，過盈配合能滿足裝配要求；車輪在直線、曲線、道岔三種工況下的強度滿足EN13979-1-2003中疲勞強度的要求；輪對的前6階振動頻率為0，為剛體振動；輪對在運行過程中以車軸的一階彎曲為主振型，振動頻率在200Hz以下。其次，通過動力學(xué)仿真對比分析，將輪對考慮為柔體對車輛的運行安全性和平穩(wěn)性影響很小，但輪對自身的動態(tài)響應(yīng)影響顯著；柔性輪對的垂向振動加速度和垂向輪軌力是剛性輪對的2倍，橫向振動加速度和橫向輪軌力