基于FDS的CI柜体随机振动加速试验方法

2021-10-13秦伟王鹏刘悦唐梓迪

装备环境工程 2021年9期

秦伟，王鹏，刘悦，唐梓迪

（株洲中车时代电气股份有限公司，湖南株洲 412001）

铁路是我国重要的基础设施之一，是运输行业中的支柱。随着铁路高速化和重载化发展进程的加快，对车载设备的安全性及可靠性提出了更高的要求。振动环境作为影响设备可靠性的关键因素，一般认为，在运输或服役过程中，设备所处的随机振动环境为平稳高斯分布，但实际中，设备所承受的加速度振动载荷也会表现出明显的超高斯分布[1]。振动载荷的超高斯分布特性会加速结构的疲劳损坏，对产品的影响不可忽视。研究表明[2]，在功率谱密度及RMS值相同的情况下，相比于高斯随机振动的来说，超高斯随机振动产生的疲劳损伤要大得多。现在铁路车辆设备在出厂前的振动冲击环境模拟主要是采用高斯随机振动方法进行的，导致很多在实验室通过国标规定的随机振动试验的产品，在实际使用过程中又出现较多的失效。为提高机车车辆设备的可靠性，在实验室内开展模拟符合现场振动条件的随机振动就显得极为重要。

高速动车牵引变流器是列车的核心部件，其可靠性决定了列车能否正常运行。笔者从随机振动试验方法的角度出发，研究了一种以疲劳损伤为纵坐标的响应谱，即疲劳损伤谱[3]，分别给出了在时域和频域中计算FDS的方法。然后基于FDS的等效疲劳损伤原则，对牵引变流器柜体进行随机振动试验加速方法的研究。