某轉向架構架頻率可靠性靈敏度分析.pdf

1、轉向架構架是保障高速列車行車安全的關鍵部件，其結構是否合理直接影響鐵路車輛的運行品質、動力性能和行車安全。隨著運行速度的提高，因為線路不平順引起的車輛振動問題就凸現(xiàn)出來。多年的運用經驗表明，我國鐵路車輛質量已經有了很大那提高，但是可靠性問題卻一直沒有有效解決。雖然經過多年的工作累積，在提高可靠性工作上也取得了不少成效，但是所做工作大多是針對某些零部件的故障做了局部的改進，缺乏全面、系統(tǒng)的可靠性工程的研究，與國外存在較大的差距，這就需要我

2、們集中力量解決如何提高鐵路車輛的可靠性問題上。因此，大力開展我國鐵路車輛可靠性工程方面的研究很有必要。
　　本文首先分析了鐵路車輛振動模態(tài)國內外現(xiàn)狀，建立了某轉向架梅架的有限元模型;然后，運用有限元分析方法計算了高速列車轉向架構架的模態(tài)與頻率響應;最后，對基本隨機變量為正態(tài)分布和任意分布兩種情況下的轉向架構架進行頻率可靠性及頻率可靠性靈敏度分析。具體內容如下:
　　1.依據(jù)轉向架構架三維實體模型，基于HYPERMESH軟件劃

3、分網格，建立了構架的有限元模型。根據(jù)國際鐵路聯(lián)盟UIC615-4標準，確定了構架的模擬運營載荷工況和超常載荷工況，并計算出載荷數(shù)值。
　　2.應用MSC.PATRAN/NASTRAN有限元軟件，對轉向架構架進行模態(tài)分析，確定了構架的各階自振頻率與振型。對轉向架構架進行頻率響應分析，得出各了關鍵點頻率響應曲線，根據(jù)曲線圖總結出轉向架構架振動情況。
　　3.功能函數(shù)的建立。利用iSIGHT軟件集成MSC.PATRAN/NASTR

4、AN有限元軟件，通過計算得到材料參數(shù)與固有頻率之間的數(shù)值對應關系。采用人工神經網絡技術，擬合出了材料參數(shù)與固有頻率之間的關系式，進一步建立了可靠性分析所需的功能函數(shù)。
　　4.轉向架構架的頻率可靠性靈敏度分析。根據(jù)基本隨機變量分布的未知性，結合有限元分析、iSIGHT試驗設計、人工神經網絡、一次二階矩技術、隨機攝動法、四階矩技術、Edgeworth級數(shù)，應用可靠性理論與可靠性靈敏度分析方法，分別對基本隨機變量服從正態(tài)分布和任意分布