列车轮对动态特性分析与实验研究

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1、万方数据分类号UDC密级学位论文列车轮对动态特性分析与实验研究作者姓名：湛飞龙指导教师：李常有副教授东北大学机械工程与自动化学院申请学位级别：硕士学科、类别：专业学位学科专业名称：机械工程论文提交日期：2014年6月论文答辩日期：2014年6月学位授予日期：2014年7月答辩委员会席：超酋。雨评阅人：赵看、询阵长锰东北大学2014年6月万方数据AThesisinMechanicalEngineeringAnalysisandeXDerlmentaIstudy0ndynamic▲l●l●J1·l-characteristic

2、sofwheelsetByZhanFeilongSupervisor：AssociateProfessorLiChangyouNortheasternUniversityJune2014万方数据本论文获下列项目资助国家自然科学基金项(51005041)万方数据独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学

3、位论文作I者签名：二／p材t'-飞7舷1于‘比比人卜侣亚佃：(、，、oL，一o，Ⅳ日期：z。J牛年6132_ota学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年口一年口一年半口学位论文作者签名：如矗签字日期：1。1十车6a1。马两呵靳虢锨签字日期：2Dl钎年‘阀砂囤万方数据

4、东北大学硕士学位论文摘要列车轮对动态特性分析与实验研究摘要列车在交通运输中扮演着重要的角色，因其运行速度高、运载量大、运输成本低、能量消耗低等优点，在各国得到普遍发展，对国民经济的发展起着重要的推动作用。轮对是列车的关键部件，其高安全性和可靠性对列车正常运营至关重要，而轮对动力学分析是保证其安全可靠的重要手段。因此，该课题的研究具有重要的研究意义和价值。本文主要内容如下：(1)利用相似性理论详细导出了轮对相似模型设计的相似准数，采用三维绘图软件SolidWorks建立轮对的结构模型，利用ANSYS与SolidWorks的数

5、据交换功能将轮对结构模型导入ANSYS中，建立轮对的1：4有限元分析模型。针对高速列车轮对的静强度分析问题，通过对各种工况下的受力分析结果，验证了轮对不会发生静强度失效，满足设计要求。(2)随着高铁运行速度的提高，对轮对的动态性能提出了更高的要求。文中根据列车运行的实际状态，采用有限元方法分析了高速列车轮对的各阶振型、固有频率和频响函数。结果表明，该轮对在运行过程中可以避免共振的发生。(3)采用试验方法对高速列车轮对进行了固有特性的分析。为了验证有限元分析结果的正确性，以列车轮对作为实验对象，在综合考虑约束方式、激励方法及

6、位置对实验结果影响的基础之上，引进模态试验和谐响应试验的相关试验设备，确定合理的实验方案。通过试验获得了轮对的各阶固有频率、模态振型以及频响函数。与有限元软件分析结果进行对比，结果表明有限元方法分析所得固有特性与试验结果基本吻合，说明用有限元方法建立的模型是正确的。试验结果表明，建立的列车试验台轮对有限元模型及动力学分析结果具有正确性，为开展列车动力学分析及故障诊断研究提供重要基础。关键词：轮对；有限元：模态；动力学万方数据东北大学硕士学位论文AbstractAnalysisandexperimentalstudyondy

7、namiccharacteristics^●ofwheelsetAbstractLocomotiveplaysanimportantroleinthetransportations，whichpromotesthedevelopmentofthenationaleconomy．Thismodeoftransportationgetscommondevelopmentallovertheworldbecauseofitslargecapacity,highspeed，lowenergyconsumption，andlowtr

8、ansportationcost．Thewheelisakeypartofthetrain，hi．ghsafetyandreliabilityiscriticaltothenormaloperationofatrain，andthewheeldynamicsanalysisisanimportantme