铁路重载货车交叉支撑装置随机振动疲劳分析

Analysis on random vibration fatigue for cross sustaining device of railway heavy duty freight cars

为更加精确掌握铁路重载货车交叉支撑装置在实际运行中的疲劳损伤状态,运用随机振动疲劳理论对结构进行疲劳寿命分析。首先,基于线路实际运行条件开展振动激励测试,获取结构的振动激励与响应,并进行频谱分析得到交叉支撑装置结构三向振动能量峰值各自对应频率分布范围;然后对交叉支撑装置结构进行模态特性分析,发现交叉支撑装置垂弯与纵弯固有频率与线路实测垂向和纵向能量峰值对应频率范围相接近,表明垂向与纵向外部激励对交叉支撑装置结构贡献主要振动损伤;最后运用随机振动疲劳理论和Palmgren-Miner线性疲劳累积损伤准则进行疲劳寿命预测,结果表明交叉支撑装置结构在实际运行中的疲劳薄弱位置为杆体中部压型处,每s总损伤为6.711×10^(-9),对应疲劳寿命为325.4万km,为交叉支撑装置的状态修检修策略的制定提供依据。