基于实测动应力分析的车轴台架试验谱编制

作     者：王文静 闫瑞国 丁然 梁韵琪 李忠文 WANG Wenjing;YAN Ruiguo;DING Ran;LIANG Yunqi;LI Zhongwen

作者机构：北京交通大学机械与电子控制工程学院北京100044 中车青岛四方机车车辆股份有限公司山东青岛266111 

出 版 物：《中国铁道科学》 (China Railway Science)

年 卷 期：2022年第43卷第1期

页      面：110-117页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080204[工学-车辆工程] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(52075032) 中国国家铁路集团有限公司科技研究开发计划课题(P2019J002) 北京市科技新星计划交叉学科合作课题(Z19100001119011)。 

主　　题：台架试验谱 高速动车组 车轴动应力 应力谱 极值理论 

摘      要：通过长距离线路动应力测试,编制适用于车轴磁粉探伤周期优化研究的台架试验谱。首先,分析测试结果中车辆载重、线路工况、运行交路对车轴动应力的影响,并考虑车轮失圆的影响,确定不同影响因素的灵敏度;然后,进行应力谱极值推断,得到车轴外推应力谱;最后,得到台架试验谱,并开展台架疲劳试验。结果表明:车轴最大应力截面上的最高频次应力,在动车组满载运行时增大至空载运行时的1.2倍,在曲线和道岔工况下相较于直线工况分别增大了15.6%和13.0%;车轴动应力极值在动车组运行于不同交路时约有16 MPa的波动,随着外推里程的增加,极值逐渐趋于稳定;外推应力谱可划分为极值应力区、高频次应力区、过渡应力区3个区域,在应力分区的基础上等损伤建立了3级台架试验谱;在完成含表面2 mm深弦形缺陷车轴的108周次疲劳加载台架试验后,缺陷表面和根部未萌生微裂纹,车轴磁粉探伤周期延长具有较强的可行性。