高速动车组轮对可靠性的理论和试验方法研究

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1、西南交通大学硕士学位论文高速动车组轮对可靠性的理论和试验方法研究姓名：王传德申请学位级别：硕士专业：车辆工程指导教师：邬平波201205西南交通大学硕士研究生学位论文第1页摘要车辆速度越高，其各零部件的服役环境越恶劣，对其安全性与可靠性的要求就越高。在整个车辆系统中，作为直接传递轮轨作用力的轮轴起着非常重要的作用，对轮轴疲劳强度进行全面的理论和试验研究显得十分重要。本文对动车组车轮失效形式主要表现形式，致使车轮裂纹的基本类型，材料非线性本构对高速动车组轮轴疲劳强度的影响进行了研究。通过建立考虑弹塑性接触的带钢轨的

2、车轮有限元模型，分析轮轨接触应力场，研究不同轮径下车轮轮辋的应力分布规律。研究影响车轮疲劳强度的材料主要性能指标，分析了不同轮径和车轮疲劳强度的关系。本文使用SIMPACK软件建立了高速动车组动车整车非线性系统动力学的仿真模型，采用秦沈线轨道谱为激扰获得轮轴轴颈垂向和横向载荷时间历程，并运用Nson软件编辑材料的SlN曲线，选择线性累计损伤理论，对轮轴疲劳寿命进行了计算，分析了轮轴过盈量和车轮扁疤对轮轴疲劳强度的影响。在综述国内外轮轴疲劳强度理论和试验研究的基础上，本文对轮轴疲劳可靠性试验的方案进行了进一步探讨。

3、关键词：高速列车；轮轴；疲劳强度；有限元；西南交通大学硕士研究生学位论文第1I页AbstractThehigIlerspeedtllevehicleh豁，memoredeteriorativeservice∞、，ir0姗entitScomponentSface，tIlehi曲errequirementforitssecu“够andreliabili哆haSt0beposed．Thewheel／axletIlat仃ansferswheel—railforcedirectlyplaysaveryimportantro

4、leinthe仃ainsystem．Therefore，itisVe巧importallttocondllctthetlleo巧andteststudyoff．atiguestrengthforWheel／axleandotherkeycomponeIltsinacomprehensivemanller．Inthettlesis．meprelimim嘎yschemeofthewheel／axlef．atiguetestisputfo刑ard，卸dt11etestmethod锄dtestprincipleofthi

5、stestisputforwardbasedonsumm撕zationoffatigueteStmetllodofwheel／axleathomeandabroad．Thepaperperfo咖saresearchofmaIlifestationsoffailurefomofEMUwheels．resuninginmebasic娜esofwheelcracl(s，觚dtheconstitu_tiveofmaterialnonline撕tyontllewlleel矗牡igues仃engmofhi曲．speedEMU

6、．Byconsideringtherailwheelfiniteelememmodelofelastic_plasticcontact，mewheel—railcontacts仃．ess丘eldisanalyzed．Underthedifferent、计1eeldiametetthestI．essdis嫡butionofwheelrimisresearched．Thekevperfomanceindicatorsofmaterialafkcttingthewheelfatiguestfengthisresearc

7、hed．Therelationshipbetweenthedif凳rentWheeldialmeterand、Ⅳ}1eelfatigIJestrengthisanalyzed．Thewholelocomotivenon—linearc帅amicmodelofisestablishedusingtlleSIMPACKsoRware，loadtimehistoryofverticalandhorizontalofio啪albytabngQin—ShenLinen．ackspectnJm弱exc“ationisgot．

8、IIladdition，theSjNcuIvesofmat甜aliseditedandthefatigue1ifeofwheel／axJeiscalculatedbych00seingalinearcumulatiVedamagetheon，usingtheNsoRso胁are，tlleinnuenceofthemagnitlldeofinterferenceandwhe