crh3动车组拖车转向架构架振动模态分析与强度分析的对比研究

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1、中图分类号；密级：公开＿ＴＨ１１１ＵＤＣ：本校编号：讀Ｗ义４乂聲工程硕±学位论文论文题目：Ｃ民Ｈ３动车组拖车转向架构架振动模杰分析与强唐分析的对化研寐＼研究生姓名：主维华学号：０…０４３学校指导教师姓名．：教捻：巧窥讳职称企业指导教师姓名：季７Ｔ群职称：副教授：王程申请学位工程领域名称车辆论文提交日期；＿２０１５．０４论女答辩日期：独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特

2、别加Ｗ标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含获得兰抑巧通大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我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了谢意。学位论文作者签名；签字曰期年月曰学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解兰油贵通大挙有关保留、使用学位论文的规定。ｉ特授权兰抑《通大学可Ｕ■将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或巧描等复制手段保存、汇编供查阅和借阅。同意学校向国家有关部

3、口或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：姊＾ｆ〇＾＾／■＞？：年《月日签字日期：＾＞年月５日签字曰期工程硕士学位论文CRH3动车组拖车转向架构架振动模态分析与强度分析的对比研究TheComparativeResearchofStrengthAnalysisandVibrationModalAnalysisforTrailerBogieFrameofCRH3TyperMotorUnit作者姓名：王维华工程领域：车辆工程研究方向：车辆系统动力学学

4、号：0612043校内导师：罗冠炜企业导师：李万祥完成日期：2015-4兰州交通大学LanzhouJiaotongUniversity兰州交通大学工程硕士学位论文摘要随着列车运行速度的不断提高，要求车辆转向架向轻量化的方向发展，构架作为转向架的主要承载结构，是转向架轻量化发展的主要对象。构架质量的减轻不可避免的减小了构架的整体刚度，降低了构架的固有频率。同时，随着车辆运行速度的提高，导致线路的激励频率范围加宽，这样就使得线路的固有频率有可能接近线路的激扰频率，从而加剧车体在运行过程中的振动，甚至造成局部结构的破坏。再者，

5、由于车辆运行速度的提高，作用于转向架上的载荷增大，构架关键承载部位的疲劳强度问题更加突出。本文以CRH3拖车转向架构架为研究对象，参照其二维平面设计图纸，运用SolidWorks三维建模软件建立了构架的几何实体模型，并利用ANSYS-workbench模块建立了构架的有限元模型。首先根据有限元模态分析理论，计算了构架在自由模态以及约束模态下的模态参数，主要包括固有频率和模态振型。利用模态振型图分析了构架的振动特性，并根据其振型曲线曲率的极值位置判断结构振动过程中易于发生疲劳破坏的薄弱环节。分析结果表明，构架在振动过程中易

6、于发生疲劳破坏的薄弱环节主要表现在三个区域：构架侧梁与横梁的连接区域、侧梁转臂定位座所在的截面区域以及横梁管中截面区域。然后分别采用UIC615/515及JISE标准对构架进行了静强度及疲劳强度分析，根据UIC615/515加载试验标准，在超常载荷工况下，构架的最大应力发生于横向止挡座与制动吊座的连接区域，其最大应力值为296.0MPa；在模拟运营工况下，依据Goodman疲劳极限图对关键区域测试点的疲劳强度进行评估，结果表明侧梁下盖板与转臂定位座的连接弧区域为结构相对最危险区域，横向止挡座与制动吊座的连接区域及横向止挡

7、座与横梁的连接区域为结构的次危险区域。根据JISE加载试验标准，制动载荷工况下的平均应力最大值发生于横向止挡座与制动吊座的连接区域，其最大值为308.0MPa；制动载荷工况下，利用JIS疲劳极限图对关键区域测试点的疲劳强度评估结果表明横向止挡座与制动吊座的连接区域为结构的相对最危险区域。综合构架模态分析与强度分析的计算结果，结合构架的结构、工艺特点，CRH3拖车转向架构架在使用过程中，易于发生疲劳破坏的薄弱部位主要包括如下三个区域：(1)构架侧梁侧梁与转臂定位座的连接区域；(2)侧梁与横梁的连接区域；(3)横向止挡座与制

8、动吊座的连接区域。关键字：有限元模态分析强度分析薄弱环节-I-CRH3动车组拖车转向架构架振动模态分析与强度分析的对比研究AbstractWiththeimprovementoftrainrunningspeed,whichrequiresthevehiclebogietodevelopinthedirectiono