基于PSD的牵引车APU支架随机振动疲劳分析

1

作者 刘顶平 邓超 +1 位作者 李军正 张志鹏 《汽车实用技术》 2024年第21期69-72,共4页

为解决某牵引车空气处理单元(APU)支架在道路试验中发生开裂的问题,首先建立了APU支架台架试验有限元模型,然后基于模态频率响应分析和振动试验功率谱密度,对APU支架进行随机振动疲劳分析,并且与台架试验对标。基于对标成功的模型,对支... 为解决某牵引车空气处理单元(APU)支架在道路试验中发生开裂的问题,首先建立了APU支架台架试验有限元模型,然后基于模态频率响应分析和振动试验功率谱密度,对APU支架进行随机振动疲劳分析,并且与台架试验对标。基于对标成功的模型,对支架进行改进并再次分析,结果表明,优化后的支架在后续台架试验中再未出现裂纹,说明基于功率谱密度(PSD)的随机振动疲劳分析具有很好的可靠性和适用性。 展开更多

关键词 APU支架 功率谱密度 随机振动疲劳

下载PDF 职称材料

汽车前保险杠随机振动疲劳分析与优化设计 被引量：1

2

作者 贾慧芳 黄晖 邱祖峰 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2023年第9期63-68,共6页

为了识别某汽车前保险杠随机振动性能的风险,首先搭建前保险杠离散化模型,基于约束模态仿真得到其前三阶固有频率分别为32.6,41.1,53.3 Hz,均高于外界激振频率,满足动态特性要求,并且对其进行模态试验,测试结果表明其前三阶模态仿真误... 为了识别某汽车前保险杠随机振动性能的风险,首先搭建前保险杠离散化模型,基于约束模态仿真得到其前三阶固有频率分别为32.6,41.1,53.3 Hz,均高于外界激振频率,满足动态特性要求,并且对其进行模态试验,测试结果表明其前三阶模态仿真误差分别为1.2%,2.2%,3.2%,均在实际工程允许范围之内,有效验证了有限元建模及分析具有较高的准确度。然后基于单位激励的频率响应获取其在X,Y,Z向应力传递函数,得到其最大振动应力值分别为10.6,8.293,15.73 MPa。再根据功率谱密度函数求解其随机振动疲劳,得到其最大疲劳损伤为0.5757,其薄弱点位于前保险杠下端的安装孔处,符合设计标准。最后基于集成平台并采用多岛遗传算法对其厚度进行优化迭代,得到了最佳的参数,其质量成功减轻了9.38%,优化之后前保险杠的第一阶频率为30.3 Hz,其疲劳损伤为0.8952,达到了疲劳性能与质量的最优匹配,并通过了整车路试验证。该研究技术为同类结构的性能开发与优化设计提供了有益参考,能够有效降低生产成本和指导实际制造过程。 展开更多

关键词 前保险杠 模态 激励 频率响应 随机振动疲劳 优化

下载PDF 职称材料

基于主S-N曲线方法的冷却单元支架随机振动疲劳分析 被引量：3

3

作者 聂春戈 胡澎浩 +1 位作者 安佰坤 李瑜 《铁道车辆》 2023年第2期48-53,共6页

IEC 61373标准规定轨道车辆安装设备应当进行模拟长寿命随机振动条件的疲劳评估。为了克服名义应力方法在确定接头疲劳等级时具有较强的人为随意性的缺点,文章首次将主S-N曲线与Steinberg三区间法相结合,对时速350 km标准动车组牵引变... IEC 61373标准规定轨道车辆安装设备应当进行模拟长寿命随机振动条件的疲劳评估。为了克服名义应力方法在确定接头疲劳等级时具有较强的人为随意性的缺点,文章首次将主S-N曲线与Steinberg三区间法相结合,对时速350 km标准动车组牵引变流器冷却单元支架结构的关键焊接接头进行了随机振动疲劳数值分析。计算结果表明,冷却单元支架的最大疲劳损伤为0.863,位于立柱与小横梁之间的焊接接头,疲劳强度满足要求。通过分析多条典型焊缝发现,焊缝疲劳损伤主要由单一方向的振动工况主导,并且低频模态的贡献较大。文章提出的评估流程充分利用了上述2种方法的优点,可以对焊接接头进行可靠的疲劳评估,可为结构设计方案的确认提供理论依据。 展开更多

关键词 冷却单元 疲劳损伤 结构应力 随机振动疲劳 三区间法

下载PDF 职称材料

受电弓瞬态冲击强度及随机振动疲劳寿命仿真分析

4

作者 胡超群 李永华 +1 位作者 王悦东 田鸿博 《大连交通大学学报》 CAS 2023年第5期43-49,共7页

为研究受电弓在冲击振动条件下的结构动力学特性,开展受电弓瞬态冲击强度和随机振动疲劳寿命仿真分析。首先,构建受电弓有限元模型,施加冲击载荷计算瞬态冲击强度,分析不同阻尼比对受电弓冲击强度的影响。其次,施加ASD加速度谱密度谱作... 为研究受电弓在冲击振动条件下的结构动力学特性,开展受电弓瞬态冲击强度和随机振动疲劳寿命仿真分析。首先,构建受电弓有限元模型,施加冲击载荷计算瞬态冲击强度,分析不同阻尼比对受电弓冲击强度的影响。其次,施加ASD加速度谱密度谱作为激励,使用名义应力法计算受电弓随机振动疲劳寿命。最后,根据三区间法计算结果对两种方法进行普适性分析。结果表明:受电弓在冲击载荷下的最大应力小于材料屈服强度,并且较低的阻尼比即可满足瞬态冲击强度设计;各部件满足疲劳设计及耐久试验要求,建议使用三区间法-名义应力法的评估流程计算随机振动疲劳寿命。 展开更多

关键词 受电弓 随机振动疲劳 瞬态冲击强度 名义应力法 三区间法

下载PDF 职称材料

某轨道货运罐式集装箱结构随机振动疲劳分析

5

作者 魏鸿亮 杨健 +1 位作者 方吉 朱辰胜 《铁道机车车辆》 北大核心 2023年第6期105-110,共6页

罐式集装箱结构主要采用钢结构焊接而成,而焊缝是整个结构中疲劳相对薄弱的位置,如何在设计阶段评估该罐式集装箱焊接结构的疲劳可靠性是个难题。文中首先建立带焊缝细节的罐式集装箱结构有限元模型,基于IEC 61373-2010标准中的模拟长... 罐式集装箱结构主要采用钢结构焊接而成,而焊缝是整个结构中疲劳相对薄弱的位置,如何在设计阶段评估该罐式集装箱焊接结构的疲劳可靠性是个难题。文中首先建立带焊缝细节的罐式集装箱结构有限元模型,基于IEC 61373-2010标准中的模拟长寿命随机振动载荷谱,引入网格不敏感频域结构应力法,分析随机载荷下罐式集装箱结构关键焊缝抗疲劳性能,结果显示该集装箱结构的关键焊缝结构满足纵向、横向、垂向3个方向各5 h随机载荷谱作用下总损伤小于1的要求。频域结构应力法,可以考虑结构的随机振动能量频域分布对焊缝疲劳寿命的影响,同时方便找出与焊缝疲劳寿命密切相关的关键模态,能够为轨道车辆焊接结构的设计与优化提供技术支持。 展开更多

关键词 罐式集装箱 焊接结构 频域结构应力法 随机振动疲劳

下载PDF 职称材料

基于频域法的高速列车转向架附属设备随机振动疲劳寿命评估方法研究

6

作者 何佳捷 袁盛铭 +4 位作者 吴兴文 彭波 李世杰 关正 池茂儒 《铁道车辆》 2023年第5期35-43,共9页

近年来,基于频域法的随机振动疲劳寿命评估方法因具有简洁性和计算高效性的优点而被广泛运用到实际工程中。但是频域法模型的种类繁多,在相同的应力功率谱下使用不同频域法模型得到的疲劳结果有很大差异,因此,对某一结构在特定载荷和响... 近年来,基于频域法的随机振动疲劳寿命评估方法因具有简洁性和计算高效性的优点而被广泛运用到实际工程中。但是频域法模型的种类繁多,在相同的应力功率谱下使用不同频域法模型得到的疲劳结果有很大差异,因此,对某一结构在特定载荷和响应谱条件下的频域法模型进行研究是极具意义的。文章以高速列车转向架的附属设备作为研究载体,基于IEC 61373:2010标准,运用雨流循环计数法和傅里叶逆变化时域模拟方法,提出了一种适用于转向架附属设备的随机振动疲劳寿命频域法计算模型。设置了3组加速度功率谱载荷下的随机振动疲劳试验,将各种频域法模型计算得到的疲劳寿命和试验寿命进行了对比。结果表明,文章所提出的模型计算疲劳寿命与随机振动疲劳寿命试验值的误差最小,验证了常用频域法模型和文章提出的频域法模型的准确性和有效性。 展开更多

关键词 随机振动 疲劳寿命 频域法 随机振动疲劳试验 转向架 寿命评估

下载PDF 职称材料

某燃料电池储氢系统框架随机振动疲劳分析与优化 被引量：3

7

作者 李维 刘亮红 +1 位作者 鹿政华 张敬贵 《汽车实用技术》 2023年第22期128-133,共6页

燃料电池储氢系统框架是承载氢气瓶和相关系统的主要受力结构件,所以储氢系统框架的疲劳寿命尤为重要。储氢系统框架在随机振动台架试验中常有疲劳失效发生。文章对某燃料电池储氢系统框架进行模态分析和随机振动疲劳分析,发现储氢系统... 燃料电池储氢系统框架是承载氢气瓶和相关系统的主要受力结构件,所以储氢系统框架的疲劳寿命尤为重要。储氢系统框架在随机振动台架试验中常有疲劳失效发生。文章对某燃料电池储氢系统框架进行模态分析和随机振动疲劳分析,发现储氢系统框架结构X、Y向弯曲模态的固有频率值过低导致其结构的疲劳损伤值过大,运用自由尺寸优化方法对其结构进行优化设计,提高了结构X、Y向弯曲模态的固有频率值,进而降低了结构的疲劳损伤值。最终结构的疲劳损伤值满足了设计要求。 展开更多

关键词 燃料电池 储氢系统框架 随机振动疲劳 自由尺寸优化 疲劳损伤值

下载PDF 职称材料

基于车辆弓网双耦合的受电弓随机振动疲劳分析

8

作者 杨雨晨 王悦东 于春洋 《大连交通大学学报》 CAS 2023年第2期35-40,共6页

针对高速列车受电弓弓头结构多发的疲劳破坏问题,考虑车体与弓网振动的共同作用,提出基于车辆弓网双耦合的多点随机振动疲劳分析方法。首先,根据某型受电弓的实际物理模型,建立有限元模型用于数值计算;其次,结合线路实测数据与IEC 61373... 针对高速列车受电弓弓头结构多发的疲劳破坏问题,考虑车体与弓网振动的共同作用,提出基于车辆弓网双耦合的多点随机振动疲劳分析方法。首先,根据某型受电弓的实际物理模型,建立有限元模型用于数值计算;其次,结合线路实测数据与IEC 61373:2010试验标准中的功率谱(ASD)对其进行加载,进行多点随机振动谱分析及应力计算,在此基础上,利用Dirlik法对受电弓进行随机振动疲劳分析;最后,将分析结果与未加载车体激励的结果进行对比。对比结果表明:多点随机振动激励下,受电弓的加速度功率谱响应频段集中在15~25 Hz,且在多频率点处响应较单点更加强烈;在弓头关键焊缝的疲劳分析中,弓网间高频振动是造成疲劳破坏的主要原因,但车体振动对结构造成的疲劳损伤可达8.6%,因此在进行弓头关键焊缝强度评价时,应综合考虑车体振动与弓网振动的影响。 展开更多

关键词 受电弓 PSD谱型 多点随机振动疲劳 Dirlik方法

下载PDF 职称材料

碳纤维设备舱随机振动疲劳分析

9

作者 龚振 赵思聪 苑玉展 《内燃机与配件》 2023年第5期79-81,共3页

针对碳纤维设备舱,采用ABAQUS进行有限元建模,依据IEC 61373-2010《铁道车辆设备冲击和振动试验标准》利用FESAFE进行随机振动分析,结合Dirlik函数和Miner线性疲劳累积损伤准则进行了随机振动疲劳分析,计算了该碳纤维设备舱在三个方向... 针对碳纤维设备舱,采用ABAQUS进行有限元建模,依据IEC 61373-2010《铁道车辆设备冲击和振动试验标准》利用FESAFE进行随机振动分析,结合Dirlik函数和Miner线性疲劳累积损伤准则进行了随机振动疲劳分析,计算了该碳纤维设备舱在三个方向随机激励下的损伤因子D,结果表明该碳纤维设备舱在IEC 61373-2010标准规定的加速度谱密度下疲劳损伤远小于1,具有足够的安全裕度。 展开更多

关键词 设备舱 碳纤维 随机振动疲劳

下载PDF 职称材料

滤波电抗器支架结构冲击与随机振动疲劳分析 被引量：2

10

作者 方吉 韩正彦 杨晨曦 《大连交通大学学报》 CAS 2019年第1期51-54,共4页

根据对滤波电抗器支架结构的设计是否满足IEC 61373-2010标准的冲击强度与模拟长寿命随机振动疲劳试验的要求,以及确定该支架结构的焊接质量等级的选取等问题.提出了数值模拟试验技术.首先利用瞬态动力学分析的方法计算该结构的冲击强度... 根据对滤波电抗器支架结构的设计是否满足IEC 61373-2010标准的冲击强度与模拟长寿命随机振动疲劳试验的要求,以及确定该支架结构的焊接质量等级的选取等问题.提出了数值模拟试验技术.首先利用瞬态动力学分析的方法计算该结构的冲击强度,然后利用随机振动的方法获得了标准随机载荷谱作用下结构的疲劳寿命,最后参考EN15085-3标准利用概率统计的方法确定了焊缝的质量要求. 展开更多

关键词 IEC61373-2010标准 滤波电抗器支架 随机振动疲劳 焊接质量等级

下载PDF 职称材料

汽车空调管路系统随机振动疲劳分析优化研究 被引量：9

11

作者 龚苏生 王艳军 +1 位作者 陈明 徐政 《汽车技术》 CSCD 北大核心 2020年第10期14-18,共5页

为解决某汽车空调管路由于共振导致的断裂故障,采集空调管路系统的随机振动激励,将其转换为功率谱密度曲线作为激励进行随机振动试验,得到管路的疲劳寿命,然后进行单位载荷的频率响应分析得到频率应力的传递函数,并进行随机振动疲劳分析... 为解决某汽车空调管路由于共振导致的断裂故障,采集空调管路系统的随机振动激励,将其转换为功率谱密度曲线作为激励进行随机振动试验,得到管路的疲劳寿命,然后进行单位载荷的频率响应分析得到频率应力的传递函数,并进行随机振动疲劳分析,通过试验标定管路系统中的橡胶复合材料,分析其对寿命影响的敏感性。结果表明,管路疲劳寿命低于试验要求,其危险点与断裂位置一致。通过在管路共振方向增加支撑支架进行优化设计,优化后管路疲劳寿命满足要求,整车耐久试验结果表明,管路的应力大幅降低,且未发生断裂。 展开更多

关键词 空调管路 断裂 共振 随机振动疲劳 复合材料

下载PDF 职称材料

吊挂随机振动疲劳影响因素分析 被引量：7

12

作者 罗杨阳 倪樵 +1 位作者 陈铎民 张翼 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2016年第6期821-825,共5页

根据结构随机振动疲劳寿命的频域分析方法,采用有限元方法计算了某型导弹吊挂的随机振动疲劳寿命,同时研究了吊挂的结构参数对振动疲劳的影响。首先计算了结构的不规则系数;然后定量分析了不同结构参数对疲劳寿命的影响;最后为了研究平... 根据结构随机振动疲劳寿命的频域分析方法,采用有限元方法计算了某型导弹吊挂的随机振动疲劳寿命,同时研究了吊挂的结构参数对振动疲劳的影响。首先计算了结构的不规则系数;然后定量分析了不同结构参数对疲劳寿命的影响;最后为了研究平均应力对随机振动疲劳寿命的影响,采用Goodman准则推导了结构的平均应力修正系数。研究结果表明应力响应标准差是影响吊挂振动疲劳寿命的主要因素;材料参数和模态阻尼对吊挂的疲劳寿命有着较大的影响;平均应力对疲劳寿命的影响也不容忽视。 展开更多

关键词 吊挂 随机振动疲劳 疲劳寿命影响因素 有限元分析

下载PDF 职称材料

基于逆幂率模型的随机振动疲劳加速试验应用方法研究 被引量：3

13

作者 曹强 何亚屏 +2 位作者 王婷 孙保涛 刘斐 《环境技术》 2020年第3期7-12,共6页

基于逆幂率模型的随机振动疲劳加速试验方法,在汽车、轨道交通、航天航空等行业中有着广泛应用。为提高其在实际工程应用中的准确度,依据加速试验前后振动疲劳破坏机理不变原则,通过理论分析与推导,给出了加速模型中材料疲劳指数选取方... 基于逆幂率模型的随机振动疲劳加速试验方法,在汽车、轨道交通、航天航空等行业中有着广泛应用。为提高其在实际工程应用中的准确度,依据加速试验前后振动疲劳破坏机理不变原则,通过理论分析与推导,给出了加速模型中材料疲劳指数选取方法和服役寿命内振动循环次数修正计算方法,并提出了一种结合实际服役工况仿真分析结果的极限加速因子计算方法。在此基础上,设计了某型变频器电气设备振动加速试验方案,并开展了加速振动试验,验证了本文所述随机振动疲劳加速试验改进设计方法的可行性。 展开更多

关键词 随机振动疲劳 加速试验 加速因子

下载PDF 职称材料

某型机车牵引电机冷却风机随机振动疲劳仿真分析 被引量：3

14

作者 侯岩松 马思群 +1 位作者 张露文 于晓依 《机械研究与应用》 2022年第1期121-123,128,共4页

机车车体随机振动使牵引电机冷却风机产生损坏的情况时常发生。利用对牵引电机冷却风机模型进行约束模态分析,获取结构随机振动分析所必需的模态解,然后采用IEC61373-2010标准中的加速度功率谱对电机结构进行随机振动加载,获得结构在横... 机车车体随机振动使牵引电机冷却风机产生损坏的情况时常发生。利用对牵引电机冷却风机模型进行约束模态分析,获取结构随机振动分析所必需的模态解,然后采用IEC61373-2010标准中的加速度功率谱对电机结构进行随机振动加载,获得结构在横、纵、垂三个方向的1、2、3应力分布,并通过三区间法及线性疲劳累计损伤理论对结构的振动疲劳寿命进行评估,最后验证了风机结构的安全性。 展开更多

关键词 冷却风机 模态 随机振动疲劳 功率谱密度

下载PDF 职称材料

随机振动疲劳试验的小裂纹扩展分析方法 被引量：5

15

作者 张允涛 宋少伟 王珺 《火箭推进》 CAS 2021年第2期68-75,共8页

针对某型液体火箭发动机管路接头的随机振动疲劳试验,基于断裂力学的小裂纹理论进行了裂纹扩展寿命分析。分别从小裂纹应力强度因子计算、疲劳应变/应力谱、裂纹扩展速率曲线以及裂纹扩展计算程序等方面进行了研究。使用FRANC3D(试用版... 针对某型液体火箭发动机管路接头的随机振动疲劳试验,基于断裂力学的小裂纹理论进行了裂纹扩展寿命分析。分别从小裂纹应力强度因子计算、疲劳应变/应力谱、裂纹扩展速率曲线以及裂纹扩展计算程序等方面进行了研究。使用FRANC3D(试用版)进行三维裂纹的有限元计算,得到了管路结构表面裂纹的应力强度因子变化规律;对应变实测数据进行了雨流计数,获得了用于裂纹扩展计算的应力循环谱块,研究了疲劳试验的应变循环峰值、幅值等时域分布特征;采用Newman闭合理论对长裂纹的NASGRO裂纹扩展速率曲线进行修正,给出了试验件材料的相关参数;最后,使用一种疲劳应力谱块平均施加方法进行了裂纹扩展寿命的快速计算。通过与试验结果对比,验证了计算方法有效、可靠。 展开更多

关键词 随机振动疲劳 小裂纹 疲劳应力谱 裂纹扩展速率曲线 裂纹扩展计算

下载PDF 职称材料

随机振动疲劳分析方法在高速铁路车辆上的应用 被引量：3

16

作者 董磊 付德龙 +2 位作者 安靖宇 张莉 曲文辉 《机车车辆工艺》 2021年第1期5-8,13,共5页

铁路车辆转向架上的某些零部件受到的随机振动激扰易引发结构共振而导致疲劳破坏,这种振动疲劳与结构动力学、随机振动和疲劳损伤理论都密切相关。文章依据武广线上实测的加速度激励谱,根据Dirlik模型对某高速动车组辅助安装座进行了随... 铁路车辆转向架上的某些零部件受到的随机振动激扰易引发结构共振而导致疲劳破坏,这种振动疲劳与结构动力学、随机振动和疲劳损伤理论都密切相关。文章依据武广线上实测的加速度激励谱,根据Dirlik模型对某高速动车组辅助安装座进行了随机振动疲劳评估,找到了结构的薄弱位置,其疲劳寿命满足2000万km的运营要求。频域振动疲劳分析方法考虑了结构的动态响应,可以用.于高速动车组转向架零部件结构的疲劳评估。 展开更多

关键词 随机振动疲劳 Dirlik模型 加速度激励谱 辅助安装座 高速铁路

下载PDF 职称材料

点焊结构在随机振动环境下的疲劳寿命研究 被引量：6

17

作者 黄军 王瑞杰 毛志亮 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2017年第12期1838-1842,共5页

在叙述振动疲劳寿命频域法中的Dirlik方法的基础上,根据模态试验修正有限元模型,采用有限元方法对点焊结构进行随机振动疲劳寿命预测。分析了不同PSD谱型对随机振动疲劳寿命的影响。结果表明:同一振动量级下,处于第1阶固有频率段的PSD... 在叙述振动疲劳寿命频域法中的Dirlik方法的基础上,根据模态试验修正有限元模型,采用有限元方法对点焊结构进行随机振动疲劳寿命预测。分析了不同PSD谱型对随机振动疲劳寿命的影响。结果表明:同一振动量级下,处于第1阶固有频率段的PSD幅值增加,随机振动疲劳寿命呈现明显下降趋势;在白噪声加速度功率谱作用下,功率谱密度幅值保持不变的条件下,随着带宽的增加,随机振动寿命呈现减小趋势,第1阶模态频率与第2阶模态频率间的非共振区频率段对随机振动疲劳寿命的影响是不可忽略。 展开更多

关键词 Dirlik方法 点焊 有限元法 随机振动疲劳寿命 PSD谱型

下载PDF 职称材料

某车载油箱在随机振动环境下的疲劳寿命研究 被引量：3

18

作者 唐元章 杨智荣 +4 位作者 马殿国 高海波 杨再明 林治国 杜勤 《装备环境工程》 CAS 2022年第7期100-107,共8页

目的针对某车载油箱高周疲劳寿命难以预测问题,研究该设备在随机载荷环境下的疲劳寿命。方法首先通过模态试验得到油箱固有频率及振型,然后利用Solidworks建立该车载油箱的仿真模型,在ANSYS Workbench软件中进行模态分析、随机振动分析... 目的针对某车载油箱高周疲劳寿命难以预测问题,研究该设备在随机载荷环境下的疲劳寿命。方法首先通过模态试验得到油箱固有频率及振型,然后利用Solidworks建立该车载油箱的仿真模型,在ANSYS Workbench软件中进行模态分析、随机振动分析、谐响应分析。最后利用ANSYS Workbench软件中的nCode SN Vibration(DesignLife)模块,在随机振动疲劳寿命频域分析法基础上,通过nCode模块中的Narrowband法进行油箱在多个加速度功率谱密度下的疲劳寿命研究。结果该油箱在约束模态试验和仿真分析下所表现的动力学特性基本相同,油箱纵向为振动严酷方向。在已知加速度功率谱密度下,油箱疲劳寿命随低阶固有频率处功率谱密度幅值的增加而降低,但油箱薄弱部位始终保持不变。结论建立的仿真模型准确,可为油箱优化设计及后续油箱疲劳试验提供参考。 展开更多

关键词 高周疲劳 模态试验 模态分析 谐响应分析 固有频率 随机振动疲劳寿命频域分析法

下载PDF 职称材料

基于功率谱密度的冷凝器支架随机振动疲劳分析及其优化 被引量：2

19

作者 吴和英 钟自锋 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2019年第2期123-126,141,共5页

为了解决某冷凝器支架开裂故障,首先采集车架纵梁前、后两端的随机振动激励,得到激励端的时域载荷谱,并且将其转换为功率普密度曲线。然后基于单位载荷的频率响应分析得到频率应力的传递函数,以此对该冷凝器支架进行随机振动疲劳分析,... 为了解决某冷凝器支架开裂故障,首先采集车架纵梁前、后两端的随机振动激励,得到激励端的时域载荷谱,并且将其转换为功率普密度曲线。然后基于单位载荷的频率响应分析得到频率应力的传递函数,以此对该冷凝器支架进行随机振动疲劳分析,分析结果表明其疲劳寿命低于工程要求值,其危险点区域和开裂位置相同。再基于集成平台对冷凝器支架的厚度进行多目标优化,优化之后冷凝器支架的寿命满足疲劳性能要求,其重量达到了最轻,优化效果良好。最后按照相应的试验规范对冷凝器支架的优化方案进行道路试验,试验结果表明冷凝器的频域加速度大幅度降低,冷凝器支架也未开裂,成功解决了该故障问题,整个系统分析方法为类似支架的设计开发提供了科学依据和理论参考。 展开更多

关键词 冷凝器支架 开裂 功率普密度 随机振动疲劳 优化

原文传递

基于虚拟激励算法与频域主S-N曲线法的转向架随机振动疲劳分析 被引量：2

20

作者 王腾飞 周劲松 +1 位作者 季元进 王秋实 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期140-150,共11页

针对转向架设计初期阶段,仿真计算随机激励下构架振动响应谱计算量大与名义应力法预测构架焊缝疲劳寿命具有离散性的问题,建立简化的地铁车辆有限元模型,将大质量数置入轮轨接触点,依据虚拟激励算法与大质量法理论,将轨道不平顺位移激... 针对转向架设计初期阶段,仿真计算随机激励下构架振动响应谱计算量大与名义应力法预测构架焊缝疲劳寿命具有离散性的问题,建立简化的地铁车辆有限元模型,将大质量数置入轮轨接触点,依据虚拟激励算法与大质量法理论,将轨道不平顺位移激励转化为力激励施加于大质量点,直接求解构架振动响应的绝对位移功率谱,分别基于频域名义应力法与频域主S-N曲线法对构架进行随机振动疲劳寿命预测。计算过程表明,虚拟激励算法能快速、准确地求解构架振动响应谱;计算结果表明,构架的沉浮、横移与扭转模态对其疲劳寿命有较大的影响。同时,频域主S-N曲线法预测的构架焊缝疲劳寿命结果具有更好的一致性与准确性,且还可有效地识别焊缝的应力集中现象。 展开更多

关键词 虚拟激励法 转向架构架 随机振动疲劳 频域主S-N曲线法

原文传递