發(fā)布時間：2024-06-04 06:03

　　近年來,軌道交通行業(yè)發(fā)展迅速,鐵路運營環(huán)境復(fù)雜多變,列車運行速度日益提高,使得車輛懸掛設(shè)備承受的多軸隨機振動載荷急劇增加,發(fā)生疲勞失效的可能性日益增大,嚴重危害乘客與行車安全。因此,準確高效地預(yù)測隨機振動疲勞壽命具有重要的工程實際意義。目前較為常用的兩種預(yù)測結(jié)構(gòu)疲勞壽命的方法為疲勞試驗與仿真分析,本文以地鐵車輛天線支架結(jié)構(gòu)為例,分別從試驗和仿真兩個方面進行隨機振動疲勞壽命預(yù)測。首先,根據(jù)地鐵車輛的實際運行情況,設(shè)計地鐵車輛中兩種不同天線支架結(jié)構(gòu)的線路試驗方案,分別測得兩種結(jié)構(gòu)的線路運行加速度與動應(yīng)力數(shù)據(jù),計算危險測點的疲勞損傷,發(fā)現(xiàn)原始結(jié)構(gòu)壽命較低,不能滿足運行要求,結(jié)構(gòu)改進后即滿足設(shè)計要求。其次,為驗證天線支架改進結(jié)構(gòu)的疲勞可靠性,處理線路測試數(shù)據(jù)并設(shè)計臺架試驗。根據(jù)線路測得加速度數(shù)據(jù),在時域內(nèi)采用時域多通道損傷關(guān)聯(lián)法,得到適用于臺架試驗的道路模擬試驗譜,加速效率達到46.38%;在頻域內(nèi)基于疲勞損傷等效原則,計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小時的加速試驗譜。然后,在振動臺上依次進行各軸向掃頻試驗、道路模擬試驗、標準譜試驗、加速譜試驗。通過...

【文章頁數(shù)】：96 頁

【學(xué)位級別】：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 振動疲勞試驗研究進展
        1.3.1 單軸向振動試驗研究
        1.3.2 多軸向振動試驗研究
    1.4 載荷譜編輯研究進展
        1.4.1 時域內(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 隨機振動理論與加速試驗譜編制方法
    2.1 隨機過程基礎(chǔ)理論
        2.1.1 隨機過程
        2.1.2 平穩(wěn)隨機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 加速試驗譜編制方法
        2.4.1 時域縮減方法
        2.4.2 頻域加速方法
    2.5 多軸隨機振動疲勞分析方法
        2.5.1 時域分析方法
        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
        2.6.1 臨界面位置
        2.6.2 基于臨界面的多軸疲勞失效準則
        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 多軸隨機振動加速試驗研究
    3.1 線路試驗研究
        3.1.1 試驗設(shè)計
        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 時域多通道損傷關(guān)聯(lián)編輯
        3.2.2 頻域合成加速試驗譜
    3.3 臺架試驗研究
        3.3.1 試驗設(shè)計
        3.3.2 掃頻試驗
        3.3.3 道路模擬試驗
        3.3.4 模擬長壽命標準譜試驗
        3.3.5 模擬長壽命加速譜試驗
    3.4 本章小結(jié)
第4章 天線支架疲勞壽命計算分析
    4.1 天線支架結(jié)構(gòu)
        4.1.1 有限元模型
        4.1.2 材料機械性能
    4.2 模態(tài)分析
    4.3 頻域疲勞壽命預(yù)測
        4.3.1 單軸加載激勵譜計算頻域累積損傷
        4.3.2 單軸諧響應(yīng)分析計算頻域累積損傷
        4.3.3 多軸加載激勵譜計算多軸疲勞損傷
        4.3.4 基于臨界面法計算頻域多軸疲勞損傷
    4.4 試驗與仿真疲勞損傷對比
        4.4.1 單軸向疲勞損傷對比
        4.4.2 單軸損傷累積與多軸損傷對比
    4.5 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
    本文結(jié)論與貢獻
    研究展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及參加的科研項目
    1.發(fā)表的論文
    2.參加的科研項目



本文編號：3988975