某型地铁转向架异常振动试验研究

针对某型转向架在服役过程中出现异常振动,基于Miner累积损伤理论和等损伤原则,利用轮轨振动传递的时频特性开展试验研究。试验结果表明,该转向架构架的等效应力幅值中100 Hz以内的低频区段能量占比最大,其中部分位置在70 Hz附近的能量占比达18.78%～33.85%;结合轴承故障频率的理论计算、试验主频对比及拆解判定,振动主频70 Hz由轴承外环滚道上的缺陷故障产生;考虑到轴箱垂向振动存在与构架弹性模态相近的63 Hz主频,一定程度上加剧了转向架的振幅,而线路扣件的振动主频集中在350、430 Hz,对轮对轴箱系统的影响较大,对构架影响较小。该研究方法和结论对解决转向架局部振动等类似问题具有借鉴作用,为车辆的结构设计和运维管理提供一定的参考价值。     

基于动力分析的扫石器支架结构优化设计

文章采用动力分析的方法,使用ANSYS分析软件进行建模及求解,通过对扫石器支架结构模型进行模态和参与系数计算,确定贡献最大的振型,从而有针对性地进行结构优化。同时,参照IEC61373标准,采用随机振动的方法对优化前后的扫石器支架结构进行仿真分析计算,以三区间评估方法进行疲劳强度评估,结构优化后应力水平显著降低;并对优化后的扫石器支架进行随机振动试验,试验结果满足标准要求。这种基于动力分析进行结构优化的方法,能够快速找到优化的方向,有针对性地进行结构改善,以达到使用和标准要求。     

轮对提吊异常振动分析及改进

针对某地铁车辆的轮对提吊在运用中出现异常振动,且出现个别断裂的问题,对该线路车辆进行振动测试,采用时域、频域和时-频-能量振动信号分析方法,结合有限元模态仿真对异常振动进行原因分析,结果表明,轮对提吊的一阶弯曲频率在300Hz左右,线路存在多处较为严重的波磨,波磨主频主要集中在290～400Hz,波磨振动能量大且部分频率与轮对提吊固有频率接近,导致轮对提吊振动非常大,因此,线路波磨是造成异常振动的原因。以线路试验实测谱作为激励,利用nCode疲劳软件对比分析3种方案的疲劳寿命,结果表明,单纯改变结构对寿命难有质的提升,采用碳纤维新材料能达到无限寿命的设计要求。