高速列车一系弹簧损伤状态下刚度特性实验研究及其动力学行为影响
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摘要
进入21世纪以来,随着世界高速铁路的快速发展,高速列车的运行速度越来越快,伴随着列车速度的提升出现的故障也越来越多,因此如何快速准确地寻找列车运行过程中出现的故障成为领域专家的一个难题。为了快速准确确定高速列车一系弹簧故障问题,本文提出一种通过列车动力学行为来判断一系弹簧故障的方法。首先,利用有限元ansys软件建立高速列车一系弹簧模型,对其正常状态下一系弹簧进行疲劳特性及其刚度特性研究分析,以此来确定其刚度。将模型中高速列车一系弹簧进行不同程度切割,利用ansys对这几种状态下一系弹簧进行疲劳特性以及刚度特性研究,从而确定其刚度变化。然后利用实验设备对上述几种状态下的弹簧进行动加载,记录实验数据分析得出其刚度变化。最后通过simpack多体动力学分析软件建立高速列车单车模型,将ansys以及实验分析得出各组弹簧刚度数据代入模型分别在列车速度为200m/s、250m/s、300m/s、进行仿真分析,观察分析列车在多种损伤弹簧状态下的动力学行为,并与正常状态弹簧下的动力学行为进行对比分析,得出结论,轨道激励为德国低干扰谱。仿真结果表明:通过列车动力学行为来判断高速列车一系弹簧故障具有一定可行性,而且使得高速列车弹簧故障检测更加简单化,有一定的工程价值。
引文