运行条件对转向架构架焊接区实际工作应力频度分布的影响

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1、22国外铁道车辆第47卷第5期2010年9月文章编号：1002—7610(2010)05—0022-05运行条件对转向架构架焊接区实际工作应力频度分布的影响田安朝，等(日)摘要：根据过去的运行试验计算了动荷系数，分析了运行速度、运行区间长度和载重对转向架构架焊接区实际工作应力频度分布的影响，为在设计阶段或运行条件变化后预测转向架构架的疲劳寿命奠定了基础。关键词：转向架构架；应力频度；分布；日本中图分类号：U27o．331．8文献标识码：BTheEffect0fRunningConditionsonth

2、ePracticalStressFrequencyDistributionforWeldsofTruckFrames械田安朝，eta1．(Japan)Abstract：Onthebasisoftherunningtestinthepast，thedynamicalloadfactoriscalculated，theeffectsof,therunningspeed，distanceandpayloadonthepracticalstressfrequencydistributionforweldsof

3、truckframesareanalyzed，sothatthefoundationislaidforpredictingthefatiguelifeoftruckframesinthestageofdesignormodificationbyoperationconditions．’Keywords：truckframe；stressfrequency；distribution；Japan另外，所谓每10km的等效应力[1。]是将10km1概述区间的实际工作应力的频度分布，按1次作用给予等评价铁道车

4、辆钢制转向架焊接区(以下称转向架效疲劳损伤，置换成应力振幅的参数。由过去的运行焊接区)的寿命必须把握该焊接区的S-N线图和实际试验得到的实际工作应力频度分布，按不同使用条件工作应力频度分布，而实际工作应力频度分布可以由计算出每10km的等效应力，通过比较其比值，就能现车运行试验得到，但在设计阶段及改变使用条件时，预测运行条件变更时的工作应力频度分布_4]。要预测实际工作应力频度是非常困难的。因此，有必本文的目的是在设计阶段或改变使用条件时评价要研究运行条件对转向架构架焊接区实际工作应力频转向架焊接区的

5、寿命，首先利用过去运行试验所得到度分布及其特性所造成的影响。的实际工作应力的最大值，计算出决定基本设计载荷本文根据过去的试验数据[1]，探讨了转向架构架焊时所必需的动荷系数。此外，还根据运行试验得到的接区的实际工作应力频度分布特性，再根据设计初始阶各种实际工作应力频度分布，计算出运行条件改变时，段的设计载荷所求出的最大交变应力(以下称设计应对应于各种条件(速度、区间、装载质量)下的每10km力)，就能大致推断应力频度分布。另外，本文还根据实的等效应力，并进行了比较。际工作应力频度分布，利用每10km的

6、等效应力寿命评2由实际工作应力最大值求取动荷系数价方法，进行了损伤预测，并验证了其正确性。计算设计应力所需要的基准设计载荷，是基于由现车运行试验得到的最大应力振幅值(~max求取JISE4207[z(以下称JIS)动态条件下各种动荷系数实际工作时的动荷系数，可用以下方法：算出的。JIS的动荷系数采用具有某幅度的数值表首先，在静载荷试验中，对受到关注的载荷，选定示。在不同场合，根据现车运行试验得到的最大应力几乎不受其他载荷影响(在大多场合下，影响小于值，考虑实际工作时的动态条件来把握动荷系数是十5，在不

7、得已的场合，影响也仅1O左右)的应力测分重要的。点(图1)，预先求得载荷和应力的关系。根据这种关收稿日期：2009—1I-23系，将运行试验得到的各应力的最大值换算成载荷值，运行条件对转向架构架焊接区实际工作应力频度分布的影响撒田安朝，等(日)23计算动荷系数。车辆运行过程中作用于转向架构架的图2中的“o”表示高速车辆运行在高级轨道上所载荷，可分为垂向、横向、纵向载荷，主要发生在车辆运对应的动荷系数，“△”是普通客车运行在一般轨道上所行在不平顺轨道、曲线或车辆加减速时。另外，由于牵对应的动荷系数，“▲

8、”是在和“△”相同情况下，装载质量引电机的振动，要考虑每个作用于转向架构架牵引电按轴箱弹簧载荷达到空车条件下轴箱载荷的1．8倍时机支座部位的载荷(以下称牵引电机载荷)。所对应的动荷系数，“×”是具有车体倾摆功能的摆式车侧粱辆运行在一般轨道上时的动荷系数。另外，对于“o”和“×”，则包含提高至最高速度时的动荷系数在内。关于转向架的垂向载荷，对摆式车辆等具有车体倾摆功能的车辆，其动荷系数接近0．4，对一般车辆在重载状态时动荷系数超过0．3。另外，对转向架的横