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高速列车设备舱支架疲劳裂纹机理研究
  • ISSN号:0577-6686
  • 期刊名称:机械工程学报
  • 时间:2015.6.1
  • 页码:142-146
  • 分类:U270[机械工程—车辆工程;交通运输工程—载运工具运用工程;交通运输工程—道路与铁道工程]
  • 作者机构:[1]北京交通大学机械与电子控制工程学院,北京100044, [2] 中国北车唐山轨道客车有限责任公司,唐山064000
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(51205017)
  • 相关项目:高速列车设备舱裙板颤振与支架损伤机理研究
作者: wen jing wang|
中文摘要:

设备舱裙板支架作为连接设备舱底板和裙板的承载部件,在运用中承受来自裙板和底板的气动压力以及振动载荷,出现疲劳裂纹。开展支架裂纹断口的宏观分析,统计开裂支架的运用里程;基于高铁客运专线线路测试,得到明线运行、会车以及隧道运行、会车工况下设备舱裙板和底板的内、外侧气动压力以及压差值;对支架进行线路动应力测试,得到开裂部位的等效应力和一阶主频;采用脉冲激励法进行设备舱支架模块的模态试验,得到支架的垂向和横向一阶模态频率。研究结果表明,支架发生裂纹的主要成因是裙板、底板内外气动压力差产生的激励与支架自振频率具有交集,支架产生共振,共振现象使支架结构产生较高的应力幅值。该研究对确保高速列车运用安全以及为支架的新结构设计提供了参考。

英文摘要:

As the load bearing structure, the equipment cabin frames connecting the bottom plates and apron plates are acted on the aerodynamic load and vibration load, which appear the fatigue cracks in service. The crack macro analysis of the frame fracture section and the life mileage statistics of the frames are demonstrated. On the basis of the online pressure test of the equipment cabin on the passenger dedicated railway lines, the inside and outside aerodynamic pressure and differential pressure of the equipment cabin bottom plates and apron plates are executed and analyzed under the conditions of trains running or passing each other in the open air or in the tunnel. The equivalent stress and the first-order frequency of the crack position are gained by the on track dynamic stress test. The first-order modal frequency in the vertical and horizontal direction of the frames is tested using the pulse excitation method. The results show that the exciting frequency from the bottom plate or apron plate aerodynamic differential pressure is mixed with the frame natural frequency and the resonance of the frame happens, which induces the high dynamic stress amplitude. This idea is helpful to improve the equipment cabin frame design and ensure the high speed train running in safety.

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期刊信息
  • 《机械工程学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国机械工程学会
  • 主编:宋天虎
  • 地址:北京百万庄大街22号
  • 邮编:100037
  • 邮箱:bianbo@cjmenet.com
  • 电话:010-88379907
  • 国际标准刊号:ISSN:0577-6686
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2187/TH
  • 邮发代号:2-362
  • 获奖情况:
  • 中国期刊奖,“中国期刊方阵”双高期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:58603