基于刚柔耦合模型的构架疲劳强度计算方法研究

常规的转向架构架疲劳强度计算一般都是假定寿命无限长,根据标准规定的恒幅载荷首先进行静强度计算,再将计算结果直接应用于疲劳强度分析中,而没有考虑车辆实际运行时线路条件和轨道条件变化所引起的载荷的不确定性。为了提高构架疲劳强度计算评估精度,该研究提出了一种构架疲劳强度计算方法。该方法是基于一种有限寿命设计思路,不仅能够考虑车辆真实的运行状态,而且能够计算出构架运营的年限,进而可考虑对构架进行轻量化设计。首先提出了这种构架疲劳强度计算评估方法,并以某转向架构架为例,基于刚柔耦合动力学理论,采用动力学软件UM建立了考虑构架柔性的车辆刚柔耦合系统动力学模型。然后,基于真实的轨道不平顺激励,获取到了构架典型位置A、B、C三点的应力载荷情况。最后,基于线性累积损伤理论,对构架危险位置的损伤和年限进行了计算评估。结果表明,提出的构架疲劳强度计算方法能够考虑车辆真实的运行状态,从而更精确地对构架进行疲劳强度计算评估。