機車車輛零部件的疲勞壽命預(yù)測仿真.pdf

1、　　機車車輛零部件的疲勞損傷是涉及結(jié)構(gòu)、材料、強度、動力學(xué)、制造裝配工藝、質(zhì)量保證體系以及機車車輛運用條件等諸多因素的復(fù)雜問題。本文分別在頻域、時域和可靠性領(lǐng)域構(gòu)建了機車車輛零部件疲勞壽命預(yù)測的一整套方法，并以構(gòu)架為例做了具體的應(yīng)用。　　機車車輛在運行中主要受到來自軌道不平順的激勵，它是進行動力學(xué)仿真及其它后續(xù)工作的輸入條件。在頻域分析時需要軌道譜密度函數(shù)，在時域分析時需要軌道的隨機不平順歷程。然而通常只知道軌道的譜密度函數(shù)，軌道的隨

2、機不平順歷程只有通過實測獲得，這給仿真分析帶來不便。本文利用傅立葉變換進行時域信號的譜密度估計，利用傅立葉逆變換從譜密度函數(shù)得出軌道隨機不平順，并對隨機不平順進行三次樣條插值，其結(jié)果與實測值相當(dāng)，符合時域分析的需要，為頻域和時域分析提供激勵?！　≡陬l域中預(yù)測疲勞壽命的關(guān)鍵是建立應(yīng)力范圍的概率密度函數(shù)，Bendat，Wirsching，Dirlik等學(xué)者根據(jù)隨機應(yīng)力—時間歷程的譜帶寬提出了不同的模型，本文在Dirlik模型的基礎(chǔ)上，根據(jù)

3、S-N曲線只適用于高周疲勞的特性，對模型進行了修正，提出基于分段S-N曲線的頻域疲勞損傷公式。為得到應(yīng)力范圍概率密度函數(shù)的基本參數(shù)，本文建立了機車的頻域動力學(xué)模型，從軌道的譜密度函數(shù)開始，獲得構(gòu)架應(yīng)力響應(yīng)的功率譜密度，利用圖示與統(tǒng)計的方法得到應(yīng)力幅值概率密度函數(shù)的參數(shù)，再利用已有的應(yīng)力幅值概率密度函數(shù)，推導(dǎo)出應(yīng)力范圍概率密度函數(shù)?！　≡谄趬勖目煽啃灶A(yù)測方面，本文利用應(yīng)力—強度干涉模型，建立了結(jié)構(gòu)無限疲勞壽命的可靠度模型；利用頻域中