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基于频域结构应力法的牵引电机结构振动疲劳分析 被引量：3
1
作者 申政 方吉 +3 位作者 汤黎明 杨敏 杨健 王耀亭 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期814-821,共8页
牵引电机是动车组动力输出的核心部件。近年来,随着我国动车组运行速度的不断提升,激励载荷频率也随之提高。为保证产品设计的可靠性,牵引电机焊接结构在高频载荷激励条件下的疲劳性能亟待研究。为研究某转向架的侧悬挂式牵引电机结构... 牵引电机是动车组动力输出的核心部件。近年来,随着我国动车组运行速度的不断提升,激励载荷频率也随之提高。为保证产品设计的可靠性,牵引电机焊接结构在高频载荷激励条件下的疲劳性能亟待研究。为研究某转向架的侧悬挂式牵引电机结构焊缝疲劳,引入频域结构应力法,设计相关焊接小试件,采用直耦式电动振动试验系统,基于IEC 61373标准2010版本中的随机加速度载荷谱进行随机振动疲劳试验。考虑焊接结构局部细节对其疲劳寿命的影响,建立带焊缝细节的电机壳体有限元模型,采用频域结构应力法对电机壳体结构的疲劳寿命进行预测与评估。研究结果表明:在频域结构应力法采用中值主S-N曲线,结构阻尼系数取0.02计算的疲劳寿命与试验结果比较接近,且疲劳开裂的起始位置也与试验一致。该电机壳体结构的关键焊缝均满足IEC 61373标准中规定的抗疲劳性能要求。该电机结构在实际随机振动疲劳试验过程中未出现焊缝疲劳失效现象,试验结果与分析评估结果一致,验证了电机常用材料Q345E钢结构阻尼选值的合理性及频域结构应力法的有效性,说明频域结构应力法可为我国电机焊接结构的抗疲劳设计提供有效的技术支持。 展开更多
关键词 牵引电机 焊接结构 随机振动 频域结构应力法 寿命预测
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基于频域结构应力法的牵引电机机座关键焊缝寿命预测 被引量：2
2
作者 汤黎明 杨敏 《防爆电机》 2021年第4期17-20,共4页
牵引电机是轨道交通列车的核心动力部件,随着列车运行速度等级不断提升,高频随机振动激励带来的交变载荷可能会导致焊接结构的疲劳失效。在牵引电机产品焊接结构设计过程中,常有多个备选方案,评估不同方案的焊缝在振动条件下的疲劳寿命... 牵引电机是轨道交通列车的核心动力部件,随着列车运行速度等级不断提升,高频随机振动激励带来的交变载荷可能会导致焊接结构的疲劳失效。在牵引电机产品焊接结构设计过程中,常有多个备选方案,评估不同方案的焊缝在振动条件下的疲劳寿命的需求很迫切。现以某动车组牵引电机机座关键焊缝为研究对象,基于频域结构应力法计算两种备选结构在于IEC 61373-2010标准下的关键焊缝寿命。可以发现,有撑板的下悬挂关键焊缝寿命比明显优于无撑板结构。借助频域结构应力法,在产品设计阶段,即可较准确的预测焊接结构在振动条件下的寿命,有助于提升产品设计速度和产品品质。 展开更多
关键词 电机机座 焊接结构 随机振动 频域结构应力法 疲劳寿命
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焊缝的随机振动多轴频域疲劳方法研究
3
作者 苏楷通 温朋哲 黄伟 《机械工程与自动化》 2022年第5期54-56,共3页
基于制造行业对焊接结构随机振动疲劳评估的迫切需要,以铁道车辆转向架悬挂设备天线梁为分析对象,研究不同频域方法的焊缝疲劳损伤结果差异。介绍了焊缝随机振动多轴疲劳的频域方法——临界面法(CPM)和频域结构应力法(FSSM)的原理,依据I... 基于制造行业对焊接结构随机振动疲劳评估的迫切需要,以铁道车辆转向架悬挂设备天线梁为分析对象,研究不同频域方法的焊缝疲劳损伤结果差异。介绍了焊缝随机振动多轴疲劳的频域方法——临界面法(CPM)和频域结构应力法(FSSM)的原理,依据IEC 61373与BS 7608标准,应用两种方法预测了焊缝的疲劳损伤,对比分析了两种方法的损伤值差异。研究结果表明:CPM与FSSM相比,前者得到的损伤值较大。 展开更多
关键词 焊接结构 随机振动 临界面法 频域结构应力法
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基于谱归纳的电机设备疲劳分析
4
作者 孙浩 方吉 +2 位作者 申政 张保明 潘浩峰 《现代机械》 2025年第1期68-73,共6页
考虑到轨道车辆设备在多种线路环境下的使用特点,基于随机振动环境归纳方法,结合频域结构应力法,提出了一种新的机车车辆设备疲劳寿命评估流程。以某动车组架悬式电机实测载荷为例,通过振动环境数据的基本处理和正态性检验,估计样本容... 考虑到轨道车辆设备在多种线路环境下的使用特点,基于随机振动环境归纳方法,结合频域结构应力法,提出了一种新的机车车辆设备疲劳寿命评估流程。以某动车组架悬式电机实测载荷为例,通过振动环境数据的基本处理和正态性检验,估计样本容差上限得到了实测谱,发现实测谱与IEC61373标准谱有显著差距。并将实测谱作为仿真激励,结合频域结构应力法计算电机焊缝疲劳寿命,结果显示最低寿命历程约3280000 km,疲劳强度满足要求。与实测应力的疲劳结果相比,频域结构应力法的寿命结果更短,更能体现电机实际振动环境。 展开更多
关键词 随机振动 谱归纳 IEC61373 频域结构应力法 疲劳寿命
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某轨道货运罐式集装箱结构随机振动疲劳分析 被引量：1
5
作者 魏鸿亮 杨健 +1 位作者 方吉 朱辰胜 《铁道机车车辆》 北大核心 2023年第6期105-110,共6页
罐式集装箱结构主要采用钢结构焊接而成,而焊缝是整个结构中疲劳相对薄弱的位置,如何在设计阶段评估该罐式集装箱焊接结构的疲劳可靠性是个难题。文中首先建立带焊缝细节的罐式集装箱结构有限元模型,基于IEC 61373-2010标准中的模拟长... 罐式集装箱结构主要采用钢结构焊接而成,而焊缝是整个结构中疲劳相对薄弱的位置,如何在设计阶段评估该罐式集装箱焊接结构的疲劳可靠性是个难题。文中首先建立带焊缝细节的罐式集装箱结构有限元模型,基于IEC 61373-2010标准中的模拟长寿命随机振动载荷谱,引入网格不敏感频域结构应力法,分析随机载荷下罐式集装箱结构关键焊缝抗疲劳性能,结果显示该集装箱结构的关键焊缝结构满足纵向、横向、垂向3个方向各5 h随机载荷谱作用下总损伤小于1的要求。频域结构应力法,可以考虑结构的随机振动能量频域分布对焊缝疲劳寿命的影响,同时方便找出与焊缝疲劳寿命密切相关的关键模态,能够为轨道车辆焊接结构的设计与优化提供技术支持。 展开更多
关键词 罐式集装箱 焊接结构 频域结构应力法 随机振动疲劳
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