动车组制动控制单元吊架基于nCode的随机疲劳寿命评估

针对某型400 km高速动车组制动控制单元BCU吊架对随机振动疲劳耐久性能的要求,基于ANSYS APDL软件对焊接吊架做频率响应分析,获取吊架的应力频响函数(FRF);按IEC 61373标准对长寿命随机振动加速度功率谱密度的规定,利用BS 7608规定的不同焊缝接头等级的S-N曲线,在nCode中采用Miner线性累积损伤理论和Dirlik疲劳寿命计算方法,对制动单元吊架进行随机振动疲劳寿命分析。     

某型机车牵引电机冷却风机随机振动疲劳仿真分析

机车车体随机振动使牵引电机冷却风机产生损坏的情况时常发生.利用对牵引电机冷却风机模型进行约束模态分析,获取结构随机振动分析所必需的模态解,然后采用IEC61373-2010标准中的加速度功率谱对电机结构进行随机振动加载,获得结构在横、纵、垂三个方向的1、2、3应力分布,并通过三区间法及线性疲劳累计损伤理论对结构的振动疲...     

矿用自卸车牵引变流器的振动测试及仿真

针对矿用自卸车无振动试验标准参照的现状而导致核心部件牵引变流器结构可靠性难以评估的问题,对某型号矿用自卸车牵引变流器安装部位进行了振动加速度数据采集,并进行了数据检验、功率谱密度计算和数据归纳,得到了空载和满载两种工况不同振动方向的实测振动加速度谱密度曲线。为进一步解决振动试验台在验证时无法按照产品使用寿命长时间运行的问题,对实测谱进行了加速计算,将振动量级提高而试验时间大幅度缩短。对牵引变流器进行了有限元建模、模态分析和基于加速实测谱的随机振动分析,得到了表征结构应力水平的1σ应力分布,最终确定了牵引变流器的结构疲劳寿命满足使用要求。振动测试及仿真分析方法可为同类产品开发提供参考。     

行波管热丝引出结构的耐随机振动量级分析

热丝组件是行波管内部温度最高的部位,其结构的抗振性能直接影响整管的抗振可靠性。用热力耦合仿真技术获得了随机振动PSD谱1σ、2σ、3σ概率分布下热丝断裂部位的应力场分布及最大应力值,并以试验获得的热丝高温抗拉强度作为热丝断裂判据,评价了25℃和85℃环境温度工作时原热丝结构能承受抗振量级,结果表明:1σ概率分布下,原热丝结构在25℃和85℃环境温度下工作时分别能承受加速度均方根为19.22g和18.67g的随机振动量级;3σ概率分布下,能承受16.06g和15.08g的随机振动量级。并评价了不同结构尺寸的热丝结构的抗振能力,研究发现热丝所能承受的随机振动抗振量级随热丝引出端长度的增加而增大,随热丝直径的增大而增大。研究成果为热丝结构优化设计提供理论依据。     

基于疲劳试验和断裂仿真的地铁障碍物检测装置寿命预测

运用IEC61373标准的振动激励谱,将某地铁转向架障碍物检测装置作为研究对象.结合有限元法和台架振动试验对障碍物检测装置的随机振动疲劳强度进行了研究,并对铝横梁焊接接头疲劳薄弱点进行剩余寿命预测.基于频域法,结合Miner线性累积损伤理论,得到加速度激励下障碍物检测装置仿真寿命结果,将其与台架振动试验结果进行比较,验证了疲劳仿真分析的准确性.采用子模型边界技术将铝横梁分离出来,并对其疲劳薄弱点应力谱进行当量折算,在评估点插入初始裂纹后进行剩余寿命预测.结果 表明,基于断裂力学评估带初始裂纹铝合金焊接接头的剩余寿命是合理的,为工程应用提供了一定的参考.     

离心通风机整体结构冲击振动强度分析

为考察HXD2B通风机的强度和振动是否符合使用要求,运用Catia软件建立了通风机整机的三维实体模型,导入ANSYS Workbench软件中,通过国际电工委员会IEC 61373—2010规定的冲击和振动试验,对其实际应力状况进行了随机振动和冲击强度分析计算,得到通风机结构横向、纵向、垂向冲击应力图,其最大应力值远远小于电机材料的屈服强度,不发生塑性变形,通风机结构满足冲击振动强度要求。     

基于轻量化与疲劳寿命的铁路货车轴端发电机结构设计优化研究

针对轴端发电机安装于转向架车轴端部，承受轮轨冲击大，可靠性要求高等问题，以现有转K6转向架轴端永磁发电机为研究对象，以IEC 61373—2010标准中的加速度谱密度为激励，基于三区间法对电机壳体进行随机振动环境下的疲劳强度分析。为同时满足疲劳寿命和轻量化设计要求，提出发电机壳体结构设计优化方法；对壳体进行有限元参数化建模，通过灵敏度分析确定对壳体质量、应力响应谱密度峰值、1阶模态频率等影响较大的结构尺寸参数；采用拉丁超立方抽样，结合代理模型与多岛遗传优化算法对电机壳体的结构尺寸进行优化分析。仿真结果表明：优化后轴端发电机壳体的质量相比于优化前降低了29.9%，且疲劳寿命、冲击强度均满足标准要求。     

铁道车辆辅助安装座随机振动疲劳评估

构架端部传递的随机振动激励是引发辅助安装座破坏的主要原因。为考察辅助安装座在随机振动激励下的可靠性,结合随机振动理论、结构动力学特性和材料的疲劳理论,研究制定了随机振动疲劳分析方法,在此基础上依据标准IEC61373,采用有限元分析软件对辅助安装座进行随机振动疲劳仿真,最后利用Dirlik法和Miner准则对其危险部位进行疲劳损伤评估。经分析表明,辅助安装座的总体损伤为0.75,满足Miner线性累积损伤准则,表明安装座的疲劳设计符合标准的相关要求。     

风笛安装支架随机振动疲劳分析及优化

风笛是提供轨道交通听觉信号的装备,通过风笛安装支架安装于车下,安装支架需要保证在车辆运行时的振动载荷作用下不破坏。根据标准IEC61373提供的标准随机振动载荷谱对设计的风笛安装支架进行疲劳寿命的评估,结果表明初始设计方案虽满足标准要求但安全系数不大,对安装支架结构优化后安全系数大幅提高。     

基于位移功率谱密度的车架随机振动研究

在ANSYS软件中,利用板壳单元构建了车架的有限元模型。在分析车架模态的基础上,采用模态叠加法,将A级混凝土路面位移功率谱密度作为计算客车车架随机振动的输入激励,并计算得出在位移功率谱密度下,车架σ、2σ、3σ的应力和位移分布;掌握了车架在A级混凝土路面下随机振动的动态特性,为车架结构的改进设计提供了理论依据。     

Whole-body vibration analysis for assessment of railway vehicle ride quality

In this paper, a whole-body vibration analysis using a three-dimensional human biodynamic model is presented, and the dynamic behavior of the body exposed to vibration by a railway vehicle is investigated with respect to ride quality. Since a subject in a railway vehicle is exposed to multi-axial excitation conditions, the acceleration of the body is calculated by summing the accelerations in three directions. The equations for the acceleration response of the body are formulated as complex transfer functions multiplied by input accelerations from the three axes in the form of a frequency response function. Body behavior when exposed to random acceleration inputs measured at the floor of the railway vehicle is investigated across a frequency domain. Root Mean Square (RMS) values of the acceleration magnitudes in the body regions are calculated from the power spectral density (PSD) values of the acceleration responses. The absolute magnitude of the accelerations of the body is compared with the ride index, which is calculated using the input accelerations and standard methods. It is shown that the absolute magnitudes in the body regions are proportional to the standard ride index and that the ride index accurately reflects vibration damage to the body. A proposed seat design using the vibration magnitudes calculated with the human biodynamic model also is presented.     

HXD3型电力机车轴箱体裂纹原因分析和工艺改进

对HXD3型电力机车轴箱体裂纹产生原因进行分析,提出轴箱体的改进措施。改进后轴箱体的质量得以提高,并保证机车的正常运行。     

轨道残压测试仪设计

全是铁路运输的生命线,为了使列车运行直接与信号设备发生关系,通常是把钢轨作为信号传输线。随着我国铁路的提速,轨道信号检测系统面临着极大的考验。在电气化铁路区段,两条钢轨是移频信号的传输线又是机车牵引电流的回流线。工频牵引电流会对移频信号带来极大的干扰。定期检测轨道电路的电压、频率等参数,以判断轨道电路及其信号设备是否处于最佳工作状态,可以及时消除隐患,确保铁路安全行车。     

电力机车空气管路管接头失效分析及改进

HXD2型电力机车在整车气密性试验和机车调试过程中出现空气管路管接头泄漏、松脱现象频次略增,问题比较严重。同车公司相关部门极为重视,积极分析原因,并采取了相应的改进措施,确保机车产品质量及运行安全。     

由实测数据确定特种产品运输模拟试验规范谱

通过特种产品跑车试验确定了运输振动谱的测试条件和方法。利用数据采集系统得到不同速度、不同测点的振动数据,经处理和归纳,形成了在实验室可再现的三向振动加速度功率谱密度曲线。与《军用物资运输环境条件》(GJB3493)中振动试验加速度谱密度曲线的比较后认为,该谱型既与国军标、美军标中规定的随机振动谱型近似,又更符合实际条件,故可作为特种产品及其他军用物资试验室模拟运输的试验条件。     

和谐HXD1型机车电器屏柜散热系统设计的分析与优化

建立了和谐HXD1型机车电器屏柜散热系统的三维模型并进行数值模拟,通过计算得出该散热系统的速度场和温度场,与实验结果相比较验证了设计的合理性,同时比较了不同风扇与不同热源位置情况下系统的散热性能,得出风扇的配置对强迫风冷流场有决定性作用,增大风扇的风速可以提高散热效果,但其散热效率随着功率的升高逐渐下降,合理的热源布局可以优化流场,提高散热性能。     

虚拟仪器在准高速客车振颤测试及分析中的应用

本文利用德国朗德公司的振动及噪声虚拟测量系统及KSTLER公司的压电加速度传感器对某车型进行了振动测试。对其运行过程中出现的颤动进行了专门测量分析,针对颤动现象,运用自相关、互相关及自功率谱密度函数分析手段,确定车辆颤动加速度共振频率为11Hz。文章还从降低车厢声共振的角度提出铁路客车软卧车厢内的长、宽、高尺寸要尽量不相同。本文的研究成果可为高速铁道车辆的振动分析研究提供参考。     

浅谈如何实施HXD1型交流传动电力机车焊接质量控制

重点从焊接过程质量控制、首件评审和转序控制、标识和追溯性控制、不合格品控制、人员要求等方面,阐述了深度国产化HXD1型八轴交流传动电力机车焊接质量控制。面对工期短、焊接质量要求高、焊接量大等难点,明确了实施要求,规范了管理,使过程得到有效控制,圆满完成了该机车的生产试制任务。     

HHT在车辆-轨道系统垂向振动时频分析中的应用

应用希尔伯特黄变换方法(Hilbert-Huang transform,简称HHT)对车辆-轨道系统中高低不平顺与车辆垂向振动加速度关系进行分析。首先,利用经验模态分解法(empirical mode decomposition,简称EMD）对实测的高低不平顺与车辆垂向振动加速度信号进行分解,得到两者的本征模函数;然后,通过比较分析两者本征模函数的时域波形与Hilbert能量谱,说明高低不平顺本征模函数与车辆垂向振动加速度本征模函数之间的确定性的对应关系,可以利用车辆垂向振动加速度来识别轨道高低不平顺的不良区段;最后,对京广提速干线铁路轨检车实测样本进行回归分析,得到在波长为1.5～50m范围内直线和曲线段高低不平顺与车辆垂向振动加速度的定量关系。