机械工程学报

作者：王腾飞, 孙文静, 周劲松, 宫岛, 王秋实, 张展飞

单位：同济大学铁道与城市轨道交通研究院 上海 201804

关键词：轨道车辆设备,非平稳载荷,疲劳损伤谱,等损伤原则,振动载荷谱；

基金：国家自然科学青年基金(52302477)和上海市自然科学基金(21ZR1467100)资助项目。

轨道车辆转向架设备服役环境复杂多变，编制合适的振动载荷谱对结构可靠性设计具有重要意义。目前，通常基于实测振动载荷能量值或特定运行条件下平稳高斯振动载荷编制设备载荷谱(以功率谱密度形式表征)，但这与设备实际承受的非平稳振动载荷不具有等损伤能力。因此，提出一种基于疲劳损伤谱的非平稳振动载荷的等损伤载荷谱编制方法，即利用时域法求解非平稳振动载荷疲劳损伤谱，再反解出与其具有等损伤能力的振动载荷谱；然后，通过轮缘润滑设备线路实测振动加速度与动应力，验证振动载荷谱编制方法有效性；最后，基于轨道车辆一个维护周期内转向架振动加速度线路跟踪数据，编制设备振动载荷谱。研究结果表明，基于提出方法编制的转向架设备振动载荷谱，可以有效地表征振动载荷能量频域分布特性且包含高振动能量，与非平稳振动载荷具有等损伤能力；同时，相比于常用方法编制的振动载荷谱，评估设备的疲劳损伤与设备实测应力评估的疲劳损伤也更为接近。

来源：2024年第6期

《机械工程学报》期刊编辑部

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