某车载电器设备机械结构局部断裂分析及优化

针对某车载电器设备机械结构在长寿命试验过程中发生局部断裂的问题,文章分别采用静态疲劳分析方法和随机振动疲劳分析方法对结构的疲劳特性进行了对比研究。研究发现,出现断裂破坏现象主要是由于结构的动态响应导致,主要表现在:柜体的低阶固有频率较低,与外界激励高能频段耦合阶次较多,结构响应被放大,进而导致结构断裂破坏。基于上述情况,对结构进行了优化,并对优化结构进行了计算分析,疲劳性能得到有效提升。研究分析得出,轨道车辆车载电器设备的低阶固有频率应尽可能避开5~20 Hz水平段,避免其在高能频段出现共振现象;采用静态疲劳分析方法应确保结构的固有频率远离外界激励频率,使之不发生耦合共振现象;随机振动疲劳分析方法对给定激励频率下的结构设计及优化具有较大的指导意义。