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随着科学技术的进步,高速、平稳、安全、无污染的磁浮列车已成为现代比较理想的交通工具。世界上多个国家相继展开了研究,德国和日本先后取得了领先地位。同时,我国也展开了相关的技术研究,我校外协项目——八达岭磁浮列车旅游示范线就是在该背景下立项的,本课题来源于该项目。转向架是磁浮列车车辆的重要部件,是整个列车的底盘,起着传递悬浮力、导向力的重要作用,且承受的载荷是交变的,因而疲劳破坏成为其主要的失效形式,所以有必要在静强度分析的基础上对转向架进行疲劳强度分析。但由于转向架结构复杂,疲劳试验耗时耗力不易实现,应用有限元方法结合实测载荷谱进行疲劳寿命仿真是一条行之有效的途径。 本文介绍了磁浮列车转向架疲劳分析的相关背景,分析了课题研究的意义,总结了课题研究的主要内容;结合磁浮列车转向架论述了疲劳分析的相关理论,并根据转向架实际情况确定疲劳分析方法;搭建了数据采集系统,实测载荷谱并进行分析和处理;应用基于有限元的名义应力法的相关理论,建立转向架有限元静力学模型,获得转向架应力应变分布,结合载荷谱应用疲劳分析软件对转向架进行仿真分析,得到了转向架疲劳寿命分布;应用基于有限元的应力功率谱密度函数法的相关理论,建立转向架有限元动力学模型,获得转向架的应力功率谱密度函数,并应用功率谱密度函数法分析转向架应力集中点的疲劳寿命;对两种仿真结果进行对比分析,验证了仿真结果的合理性和仿真方法的有效性。 本课题的研究方法对转向架疲劳分析的全面展开有较大的指导意义。其结果对转向架结构改进和疲劳试验有一定的参考价值,并对提高整车安全性有重要意义。