基于稳健试验设计的高速客车悬挂参数多目标优化

为了改善高速客车的动力学性能,采用稳健试验设计法对高速客车的多个关键悬挂参数进行了多目标优化。基于多体动力学软件UM,完成了高速客车模型的建立和基本参数的设置。采用变化系数的方法,得出各项动力学性能指标结果,筛选出关键悬挂参数。将关键悬挂参数进行正交试验,对试验结果进行信噪比分析,确定了优化后的参数。对优化后的参数进行验证发现:各项动力学性能指标均得到改善,悬挂参数的优化是有效的。

电机牵引振动对地铁转向架构架疲劳的影响

地铁转向架构架在其服役期内发生失效,且部分位于电机安装座附近,表明传统抗疲劳设计中,电机振动等部分特殊载荷被忽视或错误理解,导致构架局部疲劳强度的不足。为研究电机牵引振动对构架疲劳寿命的影响规律,以某地铁车辆转向架构架为案例。首先,建立了构架有限元模型,并通过实验模态分析验证了模型的准确性;其次,通过扫频计算,分析了电机振动激励下的构架局部动应力响应特性,并获得电机振动加速度与动应力响应的传递关系;最后,以某线路实测的电机振动加速度信号作为输入,通过求解构架疲劳薄弱区域的动应力响应功率谱密度,对比分析了牵引工况与惰行工况时的电机振动对构架疲劳寿命的影响。结果表明:此分析案例中,电机激励下的振动能量主要集中于第6、第7阶模态,分别受电机横向、垂向振动所激起,对构架的疲劳损伤贡献较大。相比于惰行工况,牵引工况下的构架关键位置的疲劳寿命大幅减少,提出地铁构架设计需要充分考虑电机牵引振动对疲劳寿命影响的重要性。

基于SolidWorks的CRH380B动车组牵引拉杆有限元分析

在现代轨道车辆,尤其是高速动车组中,牵引拉杆起着传递列车运行所需纵向力的重要作用。列车速度越来越高,就意味着要对牵引拉杆提出更加严格的要求。以静力学有限元分析为依据,运用SolidWorks软件建立了CRH380B高速动车组牵引拉杆的三维模型,针对列车启动加速时所受的纵向力对牵引拉杆进行了有限元分析,分析结果表明,当列车以规定允许的最大加速度启动加速时,牵引拉杆受到的最大的力小于材料的许用应力,并找出了所受应力和位移最大的部分。

单轨列车电容柜模态分析及强度分析

建立了单轨高架列车顶部的电容柜有限元模型,进行模态计算并分析其动态特性。依据标准EN12663-1,分别设置了校验工况和疲劳工况。根据校验工况计算结果,对电容柜静强度进行校验。分别绘制柜体母材及焊缝位置的Smith形式修正的Goodman疲劳极限图,将节点的平均应力及应力幅计算结果以散点图形式绘制在图中,对疲劳强度进行校验。结果表明,该电容柜各阶振型变形量最大位置主要为顶部柜门、顶部纵梁及底座板;电容柜各节点最大应力均小于许用应力,设备静强度满足设计要求;计算散点均位于合理限制区域内,疲劳强度满足使用要求。

地铁轴箱吊耳疲劳寿命预估与优化

针对某型地铁轴箱吊耳在服役期内发生疲劳断裂的问题,采用虚拟激励法计算吊耳的随机振动响应,应用Dirlik法和三区间法预估吊耳的疲劳寿命,预估结果与实际发生断裂时的运行里程相符。为提高吊耳的疲劳寿命,对吊耳的设计尺寸进行了优化。首先采用灵敏度分析方法确定了主要的优化变量,之后以全局响应面法对吊耳的设计尺寸进行优化,优化后的吊耳疲劳寿命达到了预期。