地铁转向架构架运用载荷与疲劳损伤特征研究 被引量：15

1

作者 王斌杰 孙守光 +3 位作者 王曦 张立 董磊 姜朝勇 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期53-60,共8页

地铁转向架构架在未达到服役寿命时,频繁出现疲劳裂纹,导致其疲劳可靠性不足。表明在一定程度上,构架采用的疲劳可靠性设计规范未能覆盖真实运营环境,有必要开展实际运营条件下的构架载荷、损伤研究。通过线路测试采集构架动载荷与动应... 地铁转向架构架在未达到服役寿命时,频繁出现疲劳裂纹,导致其疲劳可靠性不足。表明在一定程度上,构架采用的疲劳可靠性设计规范未能覆盖真实运营环境,有必要开展实际运营条件下的构架载荷、损伤研究。通过线路测试采集构架动载荷与动应力信号,分析构架载荷动态特性和损伤状况。结果表明,构架载荷与线路条件及列车运行状态密切相关,列车启停、站前站后短曲线线路等导致构架承受幅值较大、频次较高的动态载荷;主体载荷能量在10 Hz以内,电机吊座载荷存在51 Hz能量;曲线线路造成的疲劳损伤普遍大于直线线路;载客量对构架损伤有一定影响。研究结果对掌握在不同运行和线路工况下的地铁转向架构架动态载荷特征和疲劳损伤特性,并开展满足运用安全的抗疲劳优化改进具有重要的工程意义。 展开更多

关键词 地铁 转向架构架 载荷 疲劳损伤 线路工况

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运用条件下城轨车辆转向架构架疲劳寿命研究 被引量：8

2

作者 王斌杰 谢树强 +3 位作者 齐延辉 李强 姜朝勇 董磊 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期37-44,共8页

基于长期跟踪测试实际运用条件下的动应力与车辆运行状态数据,开展城轨车辆转向架构架疲劳可靠度和疲劳损伤快速累积原因研究。采用可靠性理论与覆盖多种运用工况的疲劳寿命子样,建立构架的疲劳可靠性研究模型,得到构架疲劳控制部位高... 基于长期跟踪测试实际运用条件下的动应力与车辆运行状态数据,开展城轨车辆转向架构架疲劳可靠度和疲劳损伤快速累积原因研究。采用可靠性理论与覆盖多种运用工况的疲劳寿命子样,建立构架的疲劳可靠性研究模型,得到构架疲劳控制部位高可靠度的运用寿命,与实际运用情况相符。可靠度模型为优化检修周期结构、制定构架检修提供了数据基础。数据分割后显示不同区间构架疲劳损伤区别显著。轨道波磨激发了构架高幅值和高频次的应力响应,造成构架疲劳损伤的快速累积;直线区间的轮轨激扰主要为轨缝冲击,对疲劳损伤的贡献不明显;车轮多边形的存在将对构架引入与速度直接关联的激扰并加剧构架疲劳损伤。 展开更多

关键词 构架 疲劳 动应力 可靠性

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基于有效缺口应力的地铁构架疲劳损伤研究 被引量：1

3

作者 姜朝勇 赵鑫源 +3 位作者 魏苇 陈璨 王斌杰 李强 《机车电传动》 北大核心 2022年第2期135-140,共6页

地铁构架的疲劳失效在焊接接头的焊趾和焊根处均有可能发生,因此需要一种有效的疲劳评估方法来全面地分析转向架的疲劳可靠性。针对该问题,基于有效缺口应力法建立了某地铁转向架构架整体有限元模型,以及电机吊座翼板与横梁连接部位焊... 地铁构架的疲劳失效在焊接接头的焊趾和焊根处均有可能发生,因此需要一种有效的疲劳评估方法来全面地分析转向架的疲劳可靠性。针对该问题,基于有效缺口应力法建立了某地铁转向架构架整体有限元模型,以及电机吊座翼板与横梁连接部位焊接接头的局部网格细化有限元模型,得到了焊接接头焊趾和焊根处的有效缺口应力分布。根据Miner损伤理论和对应的S-N曲线计算得到有效缺口应力法与名义应力法的累积损伤。结果表明,接头焊根处更易发生疲劳失效。此外,有效缺口应力法比名义应力法更加安全。为进一步研究不同载荷对损伤的影响,通过对比各载荷的累积损伤结果发现:对于有效缺口应力,损伤占比较大的5种载荷分别是扭转载荷、电机横向载荷、电机垂向振动载荷、电机驱动载荷、齿轮箱垂向振动载荷,其中扭转载荷占比最大,达30%~60%。文章验证了有效缺口应力法在地铁车辆构架疲劳评价中的安全性和适用性。 展开更多

关键词 地铁构架 电机吊座 焊接接头 有效缺口应力 名义应力 疲劳损伤 地铁车辆

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浮置板轨道结构对地铁车辆轨道耦合系统动力性能影响分析 被引量：2

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作者 姜朝勇 蒋咏志 +1 位作者 宋庆伟 蔡吴斌 《城市轨道交通研究》 北大核心 2021年第3期163-165,共3页

以北京地铁6号线车辆为样本,研究了浮置板轨道对于车辆轨道耦合动力学模型的影响。建模时将浮置板轨道考虑成柔性体,用有限元实体单元建模,并利用模态叠加法进行求解。仿真后得出如下结论:与轨道不平顺引起的冲击相比,采用浮置板轨道后... 以北京地铁6号线车辆为样本,研究了浮置板轨道对于车辆轨道耦合动力学模型的影响。建模时将浮置板轨道考虑成柔性体,用有限元实体单元建模,并利用模态叠加法进行求解。仿真后得出如下结论:与轨道不平顺引起的冲击相比,采用浮置板轨道后所产生的枕跨冲击、过渡冲击、轨道板冲击并不明显。车辆在浮置板轨道上行驶时,其竖向悬挂系统能够较好地降低轮轨的冲击力;轨道垫板刚度的主要影响是频率在60~150 Hz范围内的振动,对低频振动影响较小。随着轨道垫板刚度的变大,轮轨垂向力和轮重减载率逐渐变大,但其对轮轴横向力和脱轨系数影响很小,对车体振动几乎没有影响。轨道垫板刚度的主要影响是频率在10 Hz左右的轨道板的振动,对浮置板钢弹簧支承力的影响较小,即对路基的减振效果影响较小。 展开更多

关键词 浮置板轨道 减振性能 耦合动力学 轨道垫板

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广佛地铁车辆异常振动噪声问题的原因分析及解决措施 被引量：2

5

作者 姜朝勇 《铁道车辆》 北大核心 2014年第11期35-36,共2页

对广佛地铁车辆异常振动噪声问题进行了原因分析,并提出了解决措施。

关键词 地铁车辆 转向架 异常振动 噪声

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某型地铁车辆轴箱弹簧下盖螺栓断裂机理分析 被引量：3

6

作者 李国栋 战立超 +1 位作者 姜朝勇 吴金贤 《城市轨道交通研究》 北大核心 2020年第9期10-13,共4页

地铁车辆轴箱弹簧系统属于复杂的螺栓连接结构。通过有限元方法研究了在运用过程中其下盖螺栓断裂的机理。原结构U型底漆调整垫抗滑能力不足,在纵向载荷作用下发生滑动接触,导致螺栓承受较大交变弯矩,最终发生断裂。改进的圆型打砂调整... 地铁车辆轴箱弹簧系统属于复杂的螺栓连接结构。通过有限元方法研究了在运用过程中其下盖螺栓断裂的机理。原结构U型底漆调整垫抗滑能力不足,在纵向载荷作用下发生滑动接触,导致螺栓承受较大交变弯矩,最终发生断裂。改进的圆型打砂调整垫显著提高了抗滑能力,改善了螺栓受载环境,大幅度降低了螺栓承受的弯矩载荷。结果表明:被紧固结构的接触状态直接影响紧固螺栓的使用寿命。 展开更多

关键词 地铁车辆 轴箱弹簧 螺栓 断裂机理

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B型地铁转向架构架优化设计分析 被引量：6

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作者 宋庆伟 姜朝勇 +3 位作者 王绪英 相运成 于春洋 张宇峥 《电力机车与城轨车辆》 2020年第1期47-51,共5页

某B型地铁转向架构架在运营过程中发生局部裂纹,对列车行驶安全性造成了严重影响。针对构架产生裂纹的部位和原因进行分析,并对构架进行优化设计,采用有限元方法对改进后构架的静强度和疲劳强度进行评定,评定结果显示:根据第四强度理论... 某B型地铁转向架构架在运营过程中发生局部裂纹,对列车行驶安全性造成了严重影响。针对构架产生裂纹的部位和原因进行分析,并对构架进行优化设计,采用有限元方法对改进后构架的静强度和疲劳强度进行评定,评定结果显示:根据第四强度理论,静强度下各工况结构均满足强度要求;基于DVS 1612标准的疲劳极限法,构架疲劳强度满足要求;基于BS 7608的疲劳累积损伤法,构架的电机吊座、制动托板和小纵梁疲劳强度不足,但焊缝经过打磨后能满足要求。 展开更多

关键词 构架 裂纹 优化设计 有限元分析 静强度 疲劳强度

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城轨车辆车轮维修与轮缘磨耗速率的关系 被引量：4

8

作者 孔瑞晨 陈卓 姜朝勇 《铁路技术创新》 2019年第2期87-91,共5页

以某城市轨道交通实际情况为例,通过抽样分析其车轮轮缘磨耗数据以及车辆镟修数据,得到车轮轮缘磨耗的普遍规律及与车轮镟修的关系,指出虽然单次镟修对轮径的损耗较小,但当车轮再次投入运用且运行不足4万、5万km时,车轮轮缘磨耗速率处... 以某城市轨道交通实际情况为例,通过抽样分析其车轮轮缘磨耗数据以及车辆镟修数据,得到车轮轮缘磨耗的普遍规律及与车轮镟修的关系,指出虽然单次镟修对轮径的损耗较小,但当车轮再次投入运用且运行不足4万、5万km时,车轮轮缘磨耗速率处于急速下降期,此时若轮缘厚度再次超限,就会导致车轮反复多次镟修,实际镟修量增大,车轮寿命变短。从运用初期的轮轨磨合、线路曲线半径小导致钢轨侧磨严重、没有车载轮缘润滑等方面分析对轮缘磨耗的影响。综合各种影响因素提出缓解车辆轮缘磨耗的措施:(1)轮缘厚度的镟修修复量应大于6 mm,避免2次镟修间隔时间过短;(2)线路小半径曲线设计时可考虑曲线加宽,运营中需及时修复钢轨侧磨,加装车载轮缘润滑装置等。 展开更多

关键词 轮缘磨耗 车轮维修 轮轨接触 经济镟修

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地铁车辆转向架天线梁结构优化 被引量：2

9

作者 王绪英 姜朝勇 宋庆伟 《电力机车与城轨车辆》 2018年第6期38-40,63,共4页

针对某地铁车辆转向架天线梁疲劳寿命不足问题,对天线梁结构进行改进,并通过随机振动疲劳分析方法对其进行评估。将线路实测振动加速度数据和IEC 61373-2010标准中数据进行对比,结果显示该标准所提供的加速度谱比实测值能更好地预测天... 针对某地铁车辆转向架天线梁疲劳寿命不足问题,对天线梁结构进行改进,并通过随机振动疲劳分析方法对其进行评估。将线路实测振动加速度数据和IEC 61373-2010标准中数据进行对比,结果显示该标准所提供的加速度谱比实测值能更好地预测天线梁线路疲劳寿命。 展开更多

关键词 地铁车辆 转向架 天线梁 加速度 疲劳分析 动应力测试

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B型地铁车辆轴箱下盖螺栓断裂故障分析及改进 被引量：1

10

作者 王绪英 李文学 +3 位作者 姜朝勇 程建会 战立超 付媛媛 《铁道车辆》 2020年第2期16-18,I0001,共4页

分析了B型地铁车辆轴箱下盖螺栓断裂故障原因,提出了相应的整改方案,并进行了试验验证。

关键词 地铁车辆 轴箱下盖螺栓 断裂 分析

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轨道车辆差压阀动作压差值选择

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作者 王云朋 李文学 姜朝勇 《电力机车与城轨车辆》 2019年第5期60-62,共3页

文章根据轨道车辆空气弹簧压差的两种来源,将空气弹簧压差分为有利压差和有害压差,同时利用动力学计算分析软件,分析车辆正常运行和故障工况下空气弹簧的压差限值,从而选择合理的差压阀参数。

关键词 轨道车辆 转向架 差压阀 动作压差

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基于动应力的地铁构架疲劳损伤与疲劳寿命计算 被引量：5

12

作者 谢树强 王斌杰 +3 位作者 王文静 张浩楠 李强 姜朝勇 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期183-190,共8页

作为轨道车辆走行部的极关键结构,转向架构架的服役安全性受到极大重视与关注。以新设计的地铁车辆动车转向架样本构架为研究对象,基于其在位使用状态下的动应力进行疲劳损伤与疲劳寿命研究。结合车辆运行状态数据,研究构架关键部位的... 作为轨道车辆走行部的极关键结构,转向架构架的服役安全性受到极大重视与关注。以新设计的地铁车辆动车转向架样本构架为研究对象,基于其在位使用状态下的动应力进行疲劳损伤与疲劳寿命研究。结合车辆运行状态数据,研究构架关键部位的损伤分布特征,分析构架疲劳损伤快速累积的原因。针对样本构架关键部位:计算其裂纹萌生寿命;基于雨流计数后的应力幅子样完成应力幅分布核密度估计;建立裂纹扩展模型,采用蒙特卡洛法与反函数法计算构架关键部位不同运行里程下的累积失效概率。结果表明,构架累积失效概率随运行里程增加而快速增加,裂纹萌生后对应于97.5%可靠度的运营里程为3万km;构架疲劳寿命为裂纹萌生寿命与扩展寿命之和,97.5%可靠度下为48.39万km。研究结果为进一步提升构架抗疲劳设计、优化转向架检修周期提供研究基础。 展开更多

关键词 地铁转向架构架 动应力 疲劳损伤 疲劳寿命

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高速列车和重载货车关键结构可靠性评估与提升技术

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作者 无 刘志明 +19 位作者 王文静 王曦 李强 孙守光 李国栋 任尊松 金新灿 邹骅 王斌杰 杨广雪 丁参参 李秋泽 李向伟 殷怡 徐宁 杨超 周殿买 张振先 王文 姜朝勇 《中国科技成果》 2019年第22期74-75,共2页

高速列车和重载货车是轨道交通的主要装备,转向架和车体是其关键承载结构部件.国际上现行的高速列车和重载货车结构可靠性设计和试验标准,尚不能完全适应我国复杂的运营条件,致使车辆在设计寿命周期内可能存在运用安全隐患.为有效消除... 高速列车和重载货车是轨道交通的主要装备,转向架和车体是其关键承载结构部件.国际上现行的高速列车和重载货车结构可靠性设计和试验标准,尚不能完全适应我国复杂的运营条件,致使车辆在设计寿命周期内可能存在运用安全隐患.为有效消除高速列车和重载货车可能存在的结构安全隐患,本项目自2005年以来,在7项国家科技支撑计划、4项国家863计划、2项国家自然科学基金、20项中国铁路总公司科技研究开发计划等项目的支持下,在结构寿命评估、载荷识别、结构优化设计、疲劳可靠性台架试验等方面开展了研究工作,历经15年,取得了一系列创新性成果,形成了具有完全自主知识产权的高速列车和重载货车关键结构可靠性评估与提升技术体系. 展开更多

关键词 高速列车 重载货车 运营条件 轨道交通 可靠性评估 疲劳可靠性 载荷识别 科技研究开发

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