城市軌道車(chē)輛空氣彈簧系統(tǒng)使用壽命及可靠性評(píng)價(jià)方法.pdf

1、　　空氣彈簧系統(tǒng)是軌道車(chē)輛振動(dòng)控制的關(guān)鍵部件，其性能好壞對(duì)保障車(chē)輛運(yùn)行安全穩(wěn)定性和旅客乘坐舒適性具有十分重要的作用。
　　目前，由于空氣彈簧系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、流固耦合等特點(diǎn)，城市軌道車(chē)輛維修行業(yè)普遍缺乏對(duì)空氣彈簧剩余使用壽命進(jìn)行有效分析的設(shè)備和方法，出于行車(chē)安全的考慮，絕大多數(shù)空氣彈簧在未達(dá)到設(shè)計(jì)使用壽命年限之前就強(qiáng)制報(bào)廢，造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，本課題提出一種基于虛擬疲勞試驗(yàn)的空氣彈簧系統(tǒng)壽命評(píng)估方法，并以此來(lái)研究導(dǎo)致空氣

2、彈簧系統(tǒng)發(fā)生損傷的內(nèi)部機(jī)理。虛擬疲勞試驗(yàn)相對(duì)真實(shí)試驗(yàn)具有試驗(yàn)周期短，試驗(yàn)成本較低等優(yōu)點(diǎn)。目前，國(guó)內(nèi)外與軌道車(chē)輛有關(guān)的虛擬疲勞研究主要集中在轉(zhuǎn)向架構(gòu)架、輪對(duì)和車(chē)體等金屬部件及結(jié)構(gòu)的疲勞壽命預(yù)測(cè)等方面。針對(duì)橡膠零部件的動(dòng)應(yīng)力和疲勞特性的研究仍處于起步階段，目前僅對(duì)橡膠堆旁承、橡膠球鉸和軸箱橡膠彈簧等結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、外形相對(duì)規(guī)則的橡膠零部件有所研究。
　　本文通過(guò)研究，提出了一種針對(duì)列車(chē)實(shí)際運(yùn)行工況，基于多體動(dòng)力學(xué)、非線性有限元分析和虛擬疲

3、勞壽命聯(lián)合仿真的空氣彈簧使用壽命及可靠性評(píng)價(jià)方法。此方法基于車(chē)輛實(shí)際運(yùn)行工況，首先采用多體動(dòng)力學(xué)仿真獲取空氣彈簧載荷-時(shí)間歷程曲線；然后采用非線性有限元分析獲取空氣彈簧結(jié)構(gòu)應(yīng)力、應(yīng)變結(jié)果；最后，通過(guò)疲勞壽命仿真分析方法估算出裝車(chē)在線運(yùn)行狀態(tài)下的空氣彈簧的使用可靠性。
　　本研究的成果可為城市軌道車(chē)輛檢修企業(yè)確定空氣彈簧在“檢測(cè)空窗期”內(nèi)使用壽命及可靠性提供重要的指導(dǎo)作用，彌補(bǔ)了現(xiàn)有技術(shù)空白。且該成果對(duì)于城市軌道車(chē)輛、普通鐵路車(chē)輛