轨道车辆轴箱传感安装结构设计及强度分析

作     者：江威 彭乐乐 郑树彬 陈谢祺 柴晓冬 JIANG Wei;PENG Lele;ZHENG Shubin;CHEN Xieqi;CHAI Xiaodong

作者机构：上海工程技术大学城市轨道交通学院上海201620 

出 版 物：《振动．测试与诊断》 (Journal of Vibration,Measurement & Diagnosis)

年 卷 期：2023年第43卷第2期

页      面：336-342,412页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 080204[工学-车辆工程] 0837[工学-安全科学与工程] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51907117,51975347) 上海市科技计划资助项目(22010501600)。 

主　　题：轨道车辆 轴箱传感安装 轴箱振动特性 冲击强度分析 模态分析 疲劳强度分析 

摘      要：针对上海地铁阿尔斯通车型设计了一种轨道车辆轴箱传感安装结构。首先,通过对轴箱的结构及力学分析,确定了轴箱的载荷与约束条件;其次,利用实车试验,采集并分析获取了轴箱的振动主频特征和加速度功率谱密度;最后,应用ANSYS Workbench和nCode有限元软件,分析了安装结构的冲击强度、模态和疲劳强度。结果表明:在极限冲击下设计的轴箱传感安装结构最大等效应力为121 MPa,小于材料的屈服应力,且大于1.5倍的安全系数;安装结构的前6阶固有频率远离轴箱振动主频,保障了结构的稳定性;车辆3.60×10^(6) km里程对应的累计损伤为1.76×10^(-3),小于破坏阈值,安装结构满足车辆使用要求。经6个月的安装测试,该安装结构无明显裂纹、变形和损伤,实现了轴箱传感器的可靠安装,为车-轨安全监测的传感器安装提供了设计分析方法和工程实践经验。