轴箱钢簧断裂失效及结构参数优化分析

某型轨道车辆一系轴箱钢簧在服役期间频繁出现断裂失效现象,影响运行安全性的同时也增加了运维成本。为分析钢簧失效原因并延长其服役寿命,对钢簧开展了断口材料测试和分析,明确其为典型的疲劳失效;同时根据相关动态测试结果,明确了钢簧失效原因是车轮十阶多边形激励主频与钢簧固有频率重合,产生共振,加剧钢簧的疲劳失效进程。基于皮尔逊相关系数法提出优化弹簧结构参数的方案,并根据刚柔耦合多体动力学模型分析优化方案的效果以及整车动力学性能指标的变化。研究结果表明,使用该优化方案后,钢簧所受动应力明显减小,优化效果明显,整车动力学性能变化不大,满足设计要求。