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《服役環(huán)境下動車組車體振動與疲勞研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、國內(nèi)圖書分類號：U270.1密級：公開國際圖書分類號：629西南交通大學(xué)博士研究生學(xué)位論文服役環(huán)境下動車組車體振動與疲勞研究年級：二〇一三級姓名：李凡松申請學(xué)位級別：博士專業(yè)：車輛工程指導(dǎo)老師：鄔平波研究員二零一七年九月ClassifiedIndex:U270.1U.D.C:629SouthwestJiaotongUniversityDoctorDegreeDissertationResearchonVibrationandFatigueofCarbodyforEMUunderServiceEnvironmentGrade:2013Candidate:L
2、iFansongAcademicDegreeAppliedfor:Ph.DoctorSpeciality:VehicleEngineeringSupervisor:Prof.WuPingboSept.2017西南交通大學(xué)博士研究生學(xué)位論文第I頁摘要隨著高鐵近年來在國內(nèi)的成功發(fā)展，其已成為中國一張重要的明信片?！皬?fù)興號”動車組的成功運營表明中國高鐵技術(shù)已從初期的引進、消化、吸收階段，進入到完全掌握并可進行再創(chuàng)新的高速發(fā)展階段。車體是剛度最小的動車組主體結(jié)構(gòu)，輕量化水平要求最高，而且作為乘客的直接載體，其振動水平和疲勞強度一直是動車組技術(shù)的研究重點。高速動車
3、組實際運營中，在大部分運行區(qū)域和運行時間內(nèi)均能保持較優(yōu)的運行品質(zhì)，但偶然情況下也會出現(xiàn)異常振動問題，嚴重影響著運行品質(zhì)和結(jié)構(gòu)可靠性。如何建立準確的動車組車體仿真模型進行問題再現(xiàn)，并提出有效的解決措施是現(xiàn)階段研究的核心內(nèi)容。本文針對服役環(huán)境下的動車組車體振動和疲勞問題展開研究。主要開展了以下工作：（1）開展動車組車體服役環(huán)境下的線路運行模態(tài)試驗，識別車體模態(tài)參數(shù)，研究了整備狀態(tài)動車組車體建模方法；基于粒子群優(yōu)化算法，編制了有限元模型修正程序，給出了一種整備狀態(tài)下動車組車體有限元模型修正方法，確保整備狀態(tài)動車組車體仿真模型具備準確的模態(tài)信息。（2）利用修正后
4、的動車組車體模型，研究了激發(fā)車體發(fā)生共振的條件，提出了車體共振判定因子概念。建立了動車組剛?cè)狁詈舷到y(tǒng)動力學(xué)模型，基于線路實測車輪和鋼軌外形數(shù)據(jù)，再現(xiàn)線路上發(fā)生的車體異常抖動問題，分析異常抖動的原因。基于此，開展了抑制動車組車體彈性振動的具體措施研究，并對動車組車體模態(tài)匹配設(shè)計原則進行了研究。（3）研究了一種適合動車組車體的振動疲勞動應(yīng)力計算方法，推導(dǎo)多載荷輸入條件下考慮載荷相位的振動疲勞應(yīng)力計算公式，并得到了試驗數(shù)據(jù)的驗證。車體動應(yīng)力仿真方法中將載荷分為低頻和高頻兩部分，分別采用準靜態(tài)方法和模態(tài)疊加法進行應(yīng)力求解?；谟邢拊虡I(yè)軟件，利用模態(tài)疊加法計算載
5、荷應(yīng)力頻響函數(shù)，頻響函數(shù)考慮實部和虛部。利用建立的動車組剛?cè)狁詈舷到y(tǒng)動力學(xué)模型，仿真了不同輪軌匹配下車體輸入載荷。通過編制應(yīng)力計算程序，利用推導(dǎo)的動應(yīng)力計算方法對動車組車體振動疲勞進行仿真，獲取多載荷輸入條件下車體結(jié)構(gòu)振動疲勞動應(yīng)力時間歷程，并根據(jù)應(yīng)力仿真結(jié)果進行車體振動強度進行評估。關(guān)鍵詞：動車組；車體；服役環(huán)境；運行模態(tài)；模型修正；彈性振動；振動疲勞第II頁西南交通大學(xué)博士研究生學(xué)位論文AbstractWiththesuccessfuldevelopmentofhigh-speedrailwayinthecountryforthepastfewyea
6、rs,ithasbecomeanimportantpostcardinChina.Thesuccessfuloperationof"Renaissance"ElectricMultipleUnit(EMU)indicatingthatthehigh-speedtraintechnologyofChinahasbeenfromtheinitialintroduction,digestion,absorptionstageintoafullygraspandre-innovationhigh-speeddevelopmentstage.Carbodyisth
7、emainstructureofEMUwiththesmallestrigidity,andthelghtweightrequirementsofwhichissevere.TheVibrationlevelandfatiguestrengthhasalwaysbeenthefocusofEMUtechnologyresearchasitisadirectstructureforcarryingpassengers.Inmostoperatingareaandrunningtime,thehigh-speedEMUcanmaintainagoodrunn
8、ingquality,butoccasionallytherewillbeabn
