某地铁转向架构架端部开裂机理及分析

针对某B型地铁在正常运营过程中发生转向架构架端部开裂问题，文中采用运营模态分析和线路试验开展断裂机理研究。首先文中基于PolyMAX方法识别出构架在实际运营中的工作模态，其中构架端部存在频率为222.9 Hz，阻尼比为0.72%的纵向摆动固有模态；然后通过分析轴箱、构架端部加速度和动应力时频特性以及对典型区间轨道调查发现，车辆以60 km/h的运营速度通过含有波长为80 mm钢轨波磨的弹性短轨枕区段时，构架端部与轨道固有频率重合，从而导致结构共振引发疲劳破坏；在相同工况条件下，构架端部安装加强筋改进后的结构，其振动加速度和动应力均比原方案减小90%左右，同时对改进前后构架端部进行寿命评估，结果表明安装加强筋后的构架端部损伤值大幅降低，满足转向架的使用寿命要求。