时域内位移激励下的构架疲劳寿命分析

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1、，￡￡土！動，士学位论文ＭＡＳＴＥＲＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ＿」囊论文题目：时域内位移激励下的构架疲劳寿命分析：国内图书分类号：Ｕ２６０．３３１密级公开西南交通大学研究生学位论文时诚内位移激励下的构架疲劳寿命分析年级２０１２级姓名徐步震申请学位级别工程硕士专业交通运输工程指导老师肖守诚研究员二零一五年五月ＣｌａｓｓｉｆｉｅｄＩｎｄｅｘ：Ｕ２６０．３３１ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＭａｓｔｅｒＤｅｒｅｅＴｈｅｓｉｓｇＡ

2、ＮＡＬＹＳＩＳＯＦＢＯＧＩＥＦＲＡＭＥＦＡＴＩＧＵＥＬＩＦＥＢＡＳＥＤＯＮＤＩＳＰＬＡＣＥＭＥＮＴＥＸＣＩＴＡＴＩＯＮＩＮＴＩＭＥ－ＤＯＭＡＩＮＧｒａｄｅ：２０１２Ｃａｎｄｉｄａｔｅ：ＸｕＢｕｚｈｅｎＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｇｒｅｅＡｐｐｌｉｅｄｆｏｒ：ＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｅｃｉａｌｉｔ：ＴｒａｆｆｉｃａｎｄＴｒａｎｓｏｒｔａｔｉｏｎＥｎｉｎｅｅｒｉｎｐｙｐｇｇＳｕｅｒｖｉｓｏｒ：ＡｓｓｏｃＰｒｏｆ．ＸｉａｏＳｈｏｕｎｅｐＭａ２０１５ｙ西南交通

3、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．保密口，在年解密后适用本授权书；２．不保密０，使用本授权书。＂”（请在以上方框内打＞／）学位论文作者签名：指导老师签名：日期Ｘ？丨：２日期：士；西南交通大学硕士学位论文主要工作（贡献）声明

4、Ｉ本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：（１）在时域内实现了基于轨道位移激励的构架动应力计算分析方法，拓宽了疲劳动应力的计算途径。⑵将Ｍｏｒｒｏｗ与ＤＳＭ模型引入工程实践领域，拓展了疲劳分析方法的选择范围，其计算结果合理可信。：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集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均己在文中作了明确说明一。本人完全了解违反上述声明所引起的切法律责任将由本人承担。学位

5、论文作者签名：么？日期：／ｒ，：么么ｒ，西南交通大学硕士研究生学位论文第Ｉ页摘要转向架构架是机车车辆关键部件，现有的构架疲劳分析方法很多，但目前的分析仍不能够解决实际运行中可能产生的裂纹萌生。本文通过整车有限元模型，釆用在轮轨接触处施加位移不平顺方法对构架的疲劳寿命进行分析，具有极其重要的理论意义和广泛的工程应用价值。本文首先在对比轨道不平顺功率谱密度函数到时域内轨道不平顺的模拟方法的基础上，分析离散逆傅里叶变换法关键参数对模拟结果的影响，并结合本文研究对象，选取合理的参数实现中国七参数轨道谱中垂向不平顺

6、的时域历程模拟。一以悬臂梁模型为例，通过计算其在给定载荷时间历程下的寿命，对比分析了隐式算法、显式算法及准静态叠加法在动态响应应力计算范畴的适用性，结果表明显式动力学计算方法优于其他两种方法。综合考虑车体、轮对、轴箱转臂系统一二、／系簧及垂向减振器和二系横向减振器，建立了简化的整车模型。在模拟得到的七参数轨道垂向不平顺谱的基础上，按空间关系分别确定了八个车轮滚动圆位置的轨道不平顺激励即位移激励。将位移激励施（）加在简化的整车模型上－，通过ＡｎｓｙｓＬＳｄｙｎａ和ＡｎｓｙｓＴｒａｎｓｉｅｎｔ对构架进行一动应力计

7、算，表明二者计算获得的应力幅值与均值具有良好的致性，而显示算法计算效率更高。论文实现了在时域内基于轨道位移激励的构架动应力计算，拓宽了疲劳动应力的计算途径。为考察不同的揮接接头标准和损伤累积理论对本文提出的时域内位移激励下的构架疲劳寿命显式算法计算结果的影响，分别基于ＢＳ标准和ＩＩＷ标。准，采用Ｍｉｎｅｒ、Ｍｏｒｒｏｗ和ＤＳＭ三种损伤累积理论获得的构架疲劳寿命其中，将Ｍｏｒｒｏｗ与ＤＳＭ损伤累积方法的引入，拓展了构架疲劳寿命计算中损伤累积模型的选择范围。结果表明，傳缝标准和损伤累积模型选择的不同，对构架疲劳寿命结果影

8、响很大，工程应用中应当充分考虑选择的合理性。一本文的研究为构架的疲劳寿命计算提供了种新的思路，相关方法和结论可为进