邹骅 吴奇峰 孙守光

(北京交通大学机械与电子控制工程学院,北京 100044)

引言

对于机械产品而言,载荷问题是事关结构可靠性研究和疲劳寿命评价的重要问题[1-2].轨道车辆结构载荷问题近几十年持续得到研究[3-5].高速列车转向架构架是安置于车体和轮对之间的传力装置[6],其载荷研究对于确保高速列车营运安全至关重要.

关于转向架构架结构载荷的研究已有诸多文献发表.文献[7-8]采用静态载荷乘以载荷因子的方法计算得到构架结构载荷.文献[9]采用截断奇异值法构建了构架应力和载荷之间的传递关系矩阵.文献[10-12]将部分实测数据引入多体动力学仿真模型得到基于多工况的结构载荷时间历程.金新灿等[13]基于单节车辆通过道岔时的多体系统(MBS) 模型,采用刚柔耦合动力学仿真的方法得到车辆通过道岔时关键部件的动态载荷.Matsumoto 等[14]借助高精度转向架滚动试验台对新研发的转向架实施曲线性能试验,研究表明试验台所得结果与数值仿真及实际线路运行结果具有良好的一致性.文献[15]针对应用于转向架的封闭式型钢部件的焊接试件进行疲劳试验、名义应力和切口应力计算.试验结果与国际焊接学会推荐数值的差异是由载荷状况和结构设计引起的.Bertini 等[16]通过纯弯、纯扭和相位混合加载试验对一种转向架用典型焊接接头开展疲劳强度研究,验证得到一种修正等效应力,与常用的Mises 等效应力相比具有更低的离散度和……