机械工程学报

作者：石怀龙, 王建斌, 戴焕云, 邬平波

单位：西南交通大学牵引动力国家重点实验室 成都 610031

关键词：地铁车辆,钢轨波磨,结构断裂,线路试验,有限元分析；

基金：国家科技支撑计划资助项目（2015BAG13B01-03）。

地铁车辆在正常运营过程中发生轴箱吊耳断裂问题，采用有限元分析方法和线路试验开展断裂机理研究，并对吊耳振动水平进行评估。通过分析振动激扰源和结构响应特性，确定断裂原因和提出解决方案并进行试验验证。仿真表明吊耳第一阶固有模态为横向弯曲，主频约260 Hz；吊耳根部内圆弧处为强度薄弱点，与现场裂纹位置吻合。试验表明轴箱体、吊耳振动水平与线路区间相关，钢轨波磨是导致车辆振动水平激增的主因，波长61.5 mm；钢轨波磨波长、车辆常用速度共同作用导致波磨频率在吊耳固有模态频带内，导致结构共振从而引发疲劳破坏，提出钢轨打磨、优化吊耳结构设计和使用管理条件等解决措施。开展钢轨打磨效果验证性试验，表明钢轨打磨可显著降低吊耳加速度水平，使结构应力降低50%以上，但部分线路仍存在轻微波磨，可根据车辆振动数据特征对波磨路段进行定位从而再次进行打磨。

来源：2019年第6期

《机械工程学报》期刊编辑部

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