CRH2-300型动车组动转向架测力构架方案设计

论文摘要

载荷谱是进行结构疲劳可靠性设计和试验评估的基础。编制载荷谱需要获得载荷—时间历程,利用承载结构自身作为力传感元件进行载荷测试是一种常用的方式。高速动车组转向架构架结构形式和受力方式十分复杂,为保证载荷测试具有足够的精度,必须对测力构架的测试方案进行精心的设计,并在不影响正常使用功能的前提下对构架结构进行局部改造。采用测力构架方式测得的载荷具有静态等效载荷特征,与载荷测试关联的响应与构架疲劳关键部位动应力属性一致,测试载荷及其关联响应和动应力三者之间呈准静态传递关系,并可以在实验室中准确标定这些传递关系。对于高速列车转向架构架而言,由于构架受到的载荷激扰频率与构架弹性振动固有频率接近,构架实际受到的载荷与构架动应力之间一般呈复杂的动态传递关系。满足构架疲劳可靠性设计和评估需要的载荷谱一般要求具有静态特征,因此对于建立高速列车转向架构架载荷谱而言,采用测力构架方式进行构架载荷测量是一个直接、可靠、可行的技术途径。测力构架设计主要需要解决两个方面的问题：一是实现载荷系的可靠提纯,即载荷系解耦问题；二是保障载荷测量精度,即信噪比问题。本文在分析与各载荷系对应的响应分布特征的基础上,通过合理组桥、响应耦合度分析和应力集中技术,分别建立了浮沉载荷系、侧滚载荷系、扭转载荷系、横向载荷系、纵向载荷系的测试方案,对制动吊座、电机吊座的测试方案的也做了初步探讨。

论文目录

• 致谢
• 中文摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 选题背景
• 1.2 本论文研究的主要内容
• 1.2.1 论文的基本思想
• 1.2.2 论文主要内容
• 2 基本理论与方法概述
• 2.1 有限元简介
• 2.1.1 有限元方法
• 2.1.2 有限元软件ANSYS
• 2.2 电桥原理与特性
• 2.3 载荷识别方法
• 2.3.1 载荷识别定义与应用
• 2.3.2 动态载荷识别方法概述
• 2.4 本章小结
• 3 构架模型的建立
• 3.1 CRH2-300动车转向架
• 3.2 有限元模型建立
• 3.2.1 构架的有限元离散
• 3.2.2 边界条件的确定
• 3.3 本章小结
• 4 构架载荷系的分解及有限元分析
• 4.1 构架载荷的确定
• 4.1.1 载荷系的分解
• 4.1.2 计算载荷的确定
• 4.2 有限元计算分析
• 4.3 本章小结
• 5 增强方案的确定
• 5.1 测试中信号干扰的分析
• 5.2 提高应力（应变）水平的应力集中原则
• 5.2.1 单圆坑应力集中系数变化
• 5.2.2 双圆坑应力集中系数变化
• 5.3 增强方案的确定
• 5.3.1 浮沉载荷
• 5.3.2 侧滚载荷
• 5.3.3 扭转载荷
• 5.3.4 横向载荷
• 5.3.5 纵向牵引载荷
• 5.3.6 齿轮箱载荷
• 5.3.7 制动载荷
• 5.3.8 牵引电机载荷
• 5.4 本章小结
• 6 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 附录
• 学位论文数据集