振动模态对高速列车车体疲劳寿命的影响分析

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1、「－”硕士学位论文■ＭＡＳＴＥＲＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ纖论文题目：振动模态对高速列车车体疲劳寿命的影响分析？：■、．：＿ｗｍ＾ｍ…学位类别：工学领士＂学科专业：动力机械及工程：．：搬级ｚ年级：：研究生：谢宁』＃ｇｐ指导老师：卢耀辉副教授国内图书分类号：Ｕ２７１．９１密级：公开国际图书分类号：６２９西南交通大学研宄生学位论文振动模态对高速列车车体疲劳寿命的影响分析年级二〇一二级姓名谢宁申请学位级别工学硕士专

2、业动力机械及工程指导教师卢耀辉副教授二〇一五年五月ＣｌａｓｓｉｆｉｅｄＩｎｄｅｘ：Ｕ２７１．９１Ｕ．Ｄ．Ｃ：６２９ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＭａｓｔｅｒＤｅｒｅｅＴｈｅｓｉｓｇＡＮＡＬＹＳＩＳＯＦＶＩＢＲＡＴＩＯＮＭＯＤＡＬＩＮＦＬＵＥＮＣＥＯＮＦＡＴＩＧＵＥＬＩＦＥＦＯＲ－ＳＰＥＥＤＨＩＧＨＴＲＡＩＮＣＡＲＢＯＤＹＧｒａｄｅ：２０１２Ｃａｎｄｉｄａｔｅ：ＸｉｅＮｉｎｇＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｇｒｅｅ

3、Ａｐｐｌｉｅｄｆｏｒ：ＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｐｅｃｉａｌｉｔｙ：ＰｏｗｅｒＭａｃｈｉｎｅｒｙａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：ＡｓｓｏｃｉａｔｅＰｒｏｆ．ＬｕＹａｏｈｕｉＭａｙ，２０１５西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行

4、检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于１．口保密，在年解密后适用本授权书；２．不保密对，使用本授权书。“十（请在以上方框内打）学位论文作者签名￥指导老师签名：麟ｆ曰期：ｖａ日期：西南交通大学硕士学位论文主要工作（贡献）声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：１参照ＥＮ１２６６３标准，确定了高速列车车体的静强度和疲劳强度载荷，组合得到（）其载荷工况，对其进行了静强度及疲劳强度评估。探讨了；通过建立车体有限元模型车体疲劳

5、强度分析的多轴应力转化为单轴应力，并利用招合金材料力学特性参数，绘制Ｇｏｏｄｍａｎ曲线的方法。２分别采用准静态叠加法和模态叠加法计算了车体的疲劳损伤。对比分析了：车（）体不同阶次的模态对车体疲劳损伤的影响大小，车体受到的；列车在不同运行速度下激励不同，对车体疲劳损伤的影响，准静态叠加法与模态叠加法计；相同激励条件下算的车体损伤对比分析。：所呈交的学位论文本人郑重声明，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成。果除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过

6、的研究成果。对本文的研宄做出贡献的个人和集体，均己在文中作了明确说明。一切法律责任将由本人承担本人完全了解违反上述声明所引起的。学位论文作者签名：．日期：乂ｔｙｏ｝义西南交通大学硕士研究生学位论文摘要随着我国高速列车的广泛应用，其技术先进性和性能优越性得到了肯定。高速列车不同于普通列车的主要特点，就是其运行速度大于２００ｋｍ／ｈ，而且列车的速度还在不断提升，以达到其高速运输的目的，高速列车结构承受的载荷以较高频率。与此同时小幅载荷为主，而且车辆轻量化的要求导致车体采用招合金

7、材料，车体本身的模态特性发生了显著变化，。通过分析车体结构模态对其疲劳的影响有效地控制高速列车车，，体的模态避免有害模态的出现，从而为车辆动态设计提供参考具有非常重要的实际意义。本文首先建立了某型高速列车车体的有限元模型，在对比分析车体的三个设计标６３－２０１０－－准ＥＮ１２６《铁路设施铁路车辆车身的结构要求》，ＪＩＳＥ７１０６２００６《铁路机车车一２００ｋｍ辆客车车体设计般要求／ｈ及》和《以上速度级铁道车辆强度设计及试验鉴定暂行规定》的基础上，选用ＥＮ１２６６３标准作为车体强度、刚

8、度和疲劳强度分析的依据，确定了车体的载荷工况，分别对其静强度、刚度和疲劳强度进行了评估。计算结果表明：静强度和刚度满足要求标准要求，采用最大主应力原则对车体多轴疲劳强度进行了评估，其疲劳强度满足要求。其次，釆用准静态叠加法对车体疲劳寿命进行了计算。通过建立车辆系统动力学模型，考虑线路激励，计算了高速列车不同速度级别下的车体随机载荷时间历程。综－Ｍ合