一种基于模态应力和随机振动评估的转向架支架设计方法技术

技术编号:42730903 阅读:46 留言:0更新日期:2024-09-13 12:16
本发明专利技术公开了一种基于模态应力和随机振动评估的转向架支架设计方法,用于轨道车辆转向架技术领域,包括以下步骤:对转向架支架进行有限元建模,并通过有限元模型计算转向架支架的模态参数;通过有限元模型计算转向架支架的模态应力;获取转向架支架的模态应力的计算结果,查找预设模态频率以内模态应力的位置;获取转向架支架的材料,根据不同材料设置不同的阻尼比;根据模态应力的位置和不同材料设置不同的阻尼比构建S‑N曲线;通过预测设备采集项目路线的振动环境,利用IEC61373进行加速度功率谱的归纳,并完成转向支架的设计。本发明专利技术结合地铁构架线路振动环境、模态应力识别,关键参数指导,设计出符合工程需求的各类转向架支架。

【技术实现步骤摘要】

及轨道车辆转向架,具体来说,尤其涉及一种基于模态应力和随机振动评估的转向架支架设计方法


技术介绍

1、目前国内外对地铁转向架支架的设计形成了初步的设计-仿真-试验-应用的流程,但在设计过程中还存在许多可提升和改善的地方,例如,设计到仿真之间的反复无效修改、仿真与试验结果的联系薄弱、试验载荷输入不能涵盖实际振动环境等问题。

2、地铁线路的近10年运营过程中,按照标准校核设计的支架产品出现疲劳裂纹现象逐渐增多,产生疲劳破环的原因是多样的,行业内也意识到合理有效的随机振动疲劳仿真具备指导实际设计的重要意义。

3、目前存在的随机振动仿真手段指导性不足,且每次仿真验证周期过长,不利于新设计支架的多次优化。仿真输入都是依照标准的加速度功率谱,与中国地铁轨道的实际载荷有较大差异性。同时,还存在设计中未曾考虑到的环节,例如很多支架的设计校核并不关心支架第一阶固有频率,导致一阶固有频率低于100hz,而标准载荷和实测轨道载荷能量主要集中在100hz以内,这就使仿真计算结果,即使在多次优化结构后还是显示损伤偏大。更甚者,实际振动环境主频一般都是在10本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于模态应力和随机振动评估的转向架支架设计方法,其特征在于,该转向架支架设计方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于模态应力和随机振动评估的转向架支架设计方法,其特征在于,所述对转向架支架进行有限元建模,并计算转向架支架的模态参数包括以下步骤:

3.根据权利要求2所述的一种基于模态应力和随机振动评估的转向架支架设计方法,其特征在于,所述分析模态频率和模态振型,判断模态频率和模态振型是否满足支架模态指标包括以下步骤:

4.根据权利要求3所述的一种基于模态应力和随机振动评估的转向架支架设计方法,其特征在于,所述载荷向量的计算公式为:...

【技术特征摘要】

1.一种基于模态应力和随机振动评估的转向架支架设计方法,其特征在于,该转向架支架设计方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于模态应力和随机振动评估的转向架支架设计方法,其特征在于,所述对转向架支架进行有限元建模,并计算转向架支架的模态参数包括以下步骤:

3.根据权利要求2所述的一种基于模态应力和随机振动评估的转向架支架设计方法,其特征在于,所述分析模态频率和模态振型,判断模态频率和模态振型是否满足支架模态指标包括以下步骤:

4.根据权利要求3所述的一种基于模态应力和随机振动评估的转向架支架设计方法,其特征在于,所述载荷向量的计算公式为:

5.根据权利要求3所述的一种基于模态应力和随机振动评估的转向架支架设计方法,其特征在于,所述计算自由度系统的自由振动方程为:

6.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:李雨晗金鑫王洪雨薛奔杨陈许旭李龙涛
申请(专利权)人:中车南京浦镇车辆有限公司
类型:发明
国别省市:

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