跨座式單軌轉(zhuǎn)向架構(gòu)架的虛擬疲勞試驗(yàn)研究.pdf

1、跨座式單軌交通制式的技術(shù)發(fā)展很大程度上取決于單軌轉(zhuǎn)向架技術(shù)的進(jìn)步。轉(zhuǎn)向架是單軌車輛的核心部件之一，構(gòu)架作為轉(zhuǎn)向架的基礎(chǔ)，其結(jié)構(gòu)性能直接影響單軌車輛的運(yùn)行品質(zhì)以及行車安全。構(gòu)架是轉(zhuǎn)向架行駛走行部的骨架，是轉(zhuǎn)向架的關(guān)鍵承載部件，它將輪對軸箱裝置、彈簧減振裝置、牽引驅(qū)動(dòng)裝置、基礎(chǔ)制動(dòng)裝置、車體懸掛裝置等組成一個(gè)整體。因此，構(gòu)架結(jié)構(gòu)安全是單軌車輛研究的重要目標(biāo)之一。
　　轉(zhuǎn)向架構(gòu)架的疲勞設(shè)計(jì)是構(gòu)架結(jié)構(gòu)安全的必要過程之一，而有效的疲勞預(yù)測手

2、段是疲勞壽命設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)支持。最可靠且最具說服力的疲勞預(yù)測手段是在物理試驗(yàn)臺(tái)架上所做的疲勞臺(tái)架試驗(yàn)。但物理試驗(yàn)臺(tái)架價(jià)格昂貴，而且必須是在新產(chǎn)品研發(fā)出來之后才能檢測，一旦新產(chǎn)品設(shè)計(jì)有缺陷，必須重新設(shè)計(jì)，重新生產(chǎn)，重新檢測。因此，物理試驗(yàn)臺(tái)架不僅延長研發(fā)時(shí)間，而且會(huì)大大提高研發(fā)成本。虛擬試驗(yàn)臺(tái)架是仿照物理試驗(yàn)臺(tái)架，利用三維建模軟件、有限元軟件和多體動(dòng)力學(xué)軟件所創(chuàng)建的參數(shù)化、數(shù)字化的虛擬樣機(jī)。虛擬試驗(yàn)臺(tái)架可以很好地彌補(bǔ)物理試驗(yàn)臺(tái)架的缺點(diǎn)，縮

3、短研發(fā)時(shí)間，減少研發(fā)成本，并且可以給物理試驗(yàn)臺(tái)架提供參考，從而減少不必要的損失。
　　本文以重慶市跨座式單軌車輛轉(zhuǎn)向架構(gòu)架為研究對象，利用虛擬樣機(jī)技術(shù)搭建了單軌轉(zhuǎn)向架構(gòu)架的虛擬試驗(yàn)臺(tái)架，從而對構(gòu)架的高應(yīng)力區(qū)域進(jìn)行了全壽命預(yù)測。首先，建立了轉(zhuǎn)向架構(gòu)架虛擬試驗(yàn)臺(tái)架的三維模型和有限元模型，并驗(yàn)證了試驗(yàn)臺(tái)架的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度;然后，建立單軌轉(zhuǎn)向架構(gòu)架的有限元模型，并對其C-B模態(tài)計(jì)算得到模態(tài)中性文件，對其強(qiáng)度計(jì)算驗(yàn)證構(gòu)架的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度;最后，實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)