轨道车辆非平稳振动载荷等效谱组构造方法研究

基于频域法的轨道车辆非平稳振动载荷下结构件疲劳分析,通常是从功率角度构造一个与非平稳振动载荷等效的功率谱密度(PSD)作为输入,但单个PSD无法表征其峭度信息,导致分析结果与实际存在较大误差。为此,提出构造一组PSD(等效谱组)等效于非平稳振动载荷方法。推导出非平稳振动载荷统计量的频域分布表达式;构造以功率与峭度的频域分布特性为约束条件的方程组,其最优解即为等效谱组;对比分析轨道车辆实测非平稳振动载荷与其等效谱组的差异。结果表明:非平稳振动载荷与其等效谱组的功率、峭度、频域分布特性以及概率密度函数中高幅值区域处具有较好一致性,同时两者具有等损伤能力;当等效谱组中PSD个数不少于8时,提出方法可以有效地适用于轨道车辆不同类型非平稳振动载荷。