發(fā)布時(shí)間：2024-06-04 06:03

　　近年來,軌道交通行業(yè)發(fā)展迅速,鐵路運(yùn)營環(huán)境復(fù)雜多變,列車運(yùn)行速度日益提高,使得車輛懸掛設(shè)備承受的多軸隨機(jī)振動(dòng)載荷急劇增加,發(fā)生疲勞失效的可能性日益增大,嚴(yán)重危害乘客與行車安全。因此,準(zhǔn)確高效地預(yù)測(cè)隨機(jī)振動(dòng)疲勞壽命具有重要的工程實(shí)際意義。目前較為常用的兩種預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)疲勞壽命的方法為疲勞試驗(yàn)與仿真分析,本文以地鐵車輛天線支架結(jié)構(gòu)為例,分別從試驗(yàn)和仿真兩個(gè)方面進(jìn)行隨機(jī)振動(dòng)疲勞壽命預(yù)測(cè)。首先,根據(jù)地鐵車輛的實(shí)際運(yùn)行情況,設(shè)計(jì)地鐵車輛中兩種不同天線支架結(jié)構(gòu)的線路試驗(yàn)方案,分別測(cè)得兩種結(jié)構(gòu)的線路運(yùn)行加速度與動(dòng)應(yīng)力數(shù)據(jù),計(jì)算危險(xiǎn)測(cè)點(diǎn)的疲勞損傷,發(fā)現(xiàn)原始結(jié)構(gòu)壽命較低,不能滿足運(yùn)行要求,結(jié)構(gòu)改進(jìn)后即滿足設(shè)計(jì)要求。其次,為驗(yàn)證天線支架改進(jìn)結(jié)構(gòu)的疲勞可靠性,處理線路測(cè)試數(shù)據(jù)并設(shè)計(jì)臺(tái)架試驗(yàn)。根據(jù)線路測(cè)得加速度數(shù)據(jù),在時(shí)域內(nèi)采用時(shí)域多通道損傷關(guān)聯(lián)法,得到適用于臺(tái)架試驗(yàn)的道路模擬試驗(yàn)譜,加速效率達(dá)到46.38%;在頻域內(nèi)基于疲勞損傷等效原則,計(jì)算各工況下的疲勞損傷譜,得到結(jié)構(gòu)在服役壽命內(nèi)的累積疲勞損傷譜,等效加速為5小時(shí)的加速試驗(yàn)譜。然后,在振動(dòng)臺(tái)上依次進(jìn)行各軸向掃頻試驗(yàn)、道路模擬試驗(yàn)、標(biāo)準(zhǔn)譜試驗(yàn)、加速譜試驗(yàn)。通過...

【文章頁數(shù)】：96 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景與意義
        1.1.1 課題背景
        1.1.2 研究目的和意義
    1.2 疲勞理論研究進(jìn)展
        1.2.1 單軸向疲勞分析方法
        1.2.2 多軸向疲勞分析方法
        1.2.3 臨界面法的研究現(xiàn)狀
    1.3 振動(dòng)疲勞試驗(yàn)研究進(jìn)展
        1.3.1 單軸向振動(dòng)試驗(yàn)研究
        1.3.2 多軸向振動(dòng)試驗(yàn)研究
    1.4 載荷譜編輯研究進(jìn)展
        1.4.1 時(shí)域內(nèi)載荷譜編輯
        1.4.2 頻域內(nèi)載荷譜編輯
    1.5 本文研究主要內(nèi)容及研究路線
        1.5.1 主要研究內(nèi)容
        1.5.2 技術(shù)路線
第2章 隨機(jī)振動(dòng)理論與加速試驗(yàn)譜編制方法
    2.1 隨機(jī)過程基礎(chǔ)理論
        2.1.1 隨機(jī)過程
        2.1.2 平穩(wěn)隨機(jī)過程功率譜密度函數(shù)
    2.2 疲勞累積損傷理論
    2.3 材料疲勞性能
    2.4 加速試驗(yàn)譜編制方法
        2.4.1 時(shí)域縮減方法
        2.4.2 頻域加速方法
    2.5 多軸隨機(jī)振動(dòng)疲勞分析方法
        2.5.1 時(shí)域分析方法
        2.5.2 頻域分析方法
    2.6 基于臨界面法的多軸頻域疲勞預(yù)測(cè)
        2.6.1 臨界面位置
        2.6.2 基于臨界面的多軸疲勞失效準(zhǔn)則
        2.6.3 最大方差法確定臨界面位置
    2.7 本章小結(jié)
第3章 多軸隨機(jī)振動(dòng)加速試驗(yàn)研究
    3.1 線路試驗(yàn)研究
        3.1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
        3.1.2 處理采集數(shù)據(jù)
        3.1.3 結(jié)果分析
    3.2 載荷譜編輯
        3.2.1 時(shí)域多通道損傷關(guān)聯(lián)編輯
        3.2.2 頻域合成加速試驗(yàn)譜
    3.3 臺(tái)架試驗(yàn)研究
        3.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
        3.3.2 掃頻試驗(yàn)
        3.3.3 道路模擬試驗(yàn)
        3.3.4 模擬長壽命標(biāo)準(zhǔn)譜試驗(yàn)
        3.3.5 模擬長壽命加速譜試驗(yàn)
    3.4 本章小結(jié)
第4章 天線支架疲勞壽命計(jì)算分析
    4.1 天線支架結(jié)構(gòu)
        4.1.1 有限元模型
        4.1.2 材料機(jī)械性能
    4.2 模態(tài)分析
    4.3 頻域疲勞壽命預(yù)測(cè)
        4.3.1 單軸加載激勵(lì)譜計(jì)算頻域累積損傷
        4.3.2 單軸諧響應(yīng)分析計(jì)算頻域累積損傷
        4.3.3 多軸加載激勵(lì)譜計(jì)算多軸疲勞損傷
        4.3.4 基于臨界面法計(jì)算頻域多軸疲勞損傷
    4.4 試驗(yàn)與仿真疲勞損傷對(duì)比
        4.4.1 單軸向疲勞損傷對(duì)比
        4.4.2 單軸損傷累積與多軸損傷對(duì)比
    4.5 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
    本文結(jié)論與貢獻(xiàn)
    研究展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及參加的科研項(xiàng)目
    1.發(fā)表的論文
    2.參加的科研項(xiàng)目



本文編號(hào)：3988975