高速動(dòng)車軸箱彈簧強(qiáng)度性能研究及穩(wěn)健設(shè)計(jì).pdf

1、隨著我國(guó)鐵路運(yùn)輸向著高速、重載的方向不斷發(fā)展，對(duì)車輛零部件的性能提出了更高的要求。作為高速動(dòng)車轉(zhuǎn)向架的關(guān)鍵零部件，軸箱彈簧在實(shí)現(xiàn)連接、定位、緩和路線不平順引起的振動(dòng)與沖擊等方面起著至關(guān)重要的作用。因此，為保障行車安全，對(duì)高速動(dòng)車軸箱彈簧進(jìn)行強(qiáng)度性能研究是極其重要的。
　　近年來，在機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域提出了不少現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法，如可靠性（優(yōu)化）設(shè)計(jì)、可靠性靈敏度設(shè)計(jì)和穩(wěn)健性設(shè)計(jì)在理論和方法上都達(dá)到了二定的水平，并在應(yīng)用中取得了一定的經(jīng)濟(jì)效益。

2、將上述設(shè)計(jì)方法應(yīng)用到鐵路車輛零部件的設(shè)計(jì)中，對(duì)提升鐵路車輛零部件的可靠性和穩(wěn)健性有一定的參考意義。
　　基于以上論文第一章首先利用有限元軟件ANSYS建立了高速動(dòng)車軸箱彈簧的模型，對(duì)彈簧的靜強(qiáng)度和接觸應(yīng)力進(jìn)行了研究。同時(shí)對(duì)軸箱彈簧的疲勞壽命和疲勞強(qiáng)度進(jìn)行了分析和驗(yàn)證。
　　論文第二章利用子模型技術(shù)對(duì)高速動(dòng)車軸箱彈簧進(jìn)行分析，運(yùn)用子模型技術(shù)，細(xì)化網(wǎng)格，可以得到精確解，獲得的精確解同理論計(jì)算結(jié)果基本一致。同時(shí)對(duì)彈簧固有頻率進(jìn)行理

3、論求解，并用ANSYS對(duì)彈簧模態(tài)進(jìn)行分析，分析結(jié)果表明該型彈簧在使用中不會(huì)發(fā)生共振。
　　論文第三章對(duì)高速動(dòng)車軸箱彈簧靜強(qiáng)度可靠性及疲勞強(qiáng)度可靠性進(jìn)行了研究，并在可靠性基礎(chǔ)上建立軸箱彈簧可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)模型，利用MATLAB軟件對(duì)建立的優(yōu)化模型進(jìn)行優(yōu)化，并分析對(duì)比了可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)和原設(shè)計(jì)的結(jié)果，說明所用的可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)方法實(shí)用、可靠，能夠滿足設(shè)計(jì)要求。
　　論文第四章在可靠性的基礎(chǔ)上研究了高速動(dòng)車軸箱彈簧相關(guān)參數(shù)的靈敏度，采用

4、攝動(dòng)法求解彈簧的局部靈敏度，然后利用ANSYS軟件PDS模塊的響應(yīng)面法對(duì)軸箱彈簧狀態(tài)函數(shù)全局靈敏度進(jìn)行了仿真分析，獲得了彈簧統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)和趨勢(shì)分析數(shù)據(jù)，并分析了相關(guān)數(shù)據(jù)對(duì)彈簧參數(shù)靈敏度的影響。
　　論文最后在可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)模型的基礎(chǔ)上，把可靠性靈敏度加到目標(biāo)函數(shù)中，將可靠性穩(wěn)健優(yōu)化設(shè)計(jì)歸結(jié)為滿足可靠性要求的多目標(biāo)優(yōu)化問題，建立了高速動(dòng)車軸箱彈簧的穩(wěn)健優(yōu)化設(shè)計(jì)的模型，并利用MATLAB軟件對(duì)建立的模型進(jìn)行優(yōu)化。通過可靠性穩(wěn)健設(shè)計(jì)的彈