基于PSD方法的点焊轨道客车车体随机振动疲劳寿命分析
修瑞仙,肖守讷,阳光武,刘艳文
(西南交通大学 牵引动力国家重点实验室,四川 成都 610031)
摘要:首先利用SIMPACK动力学软件得到车体二系簧处的加速度功率谱(PSD),在ANSYS中对车体二系簧座进行激励加载,利用模态叠加法对车体进行随机振动分析,得到客车车体的1σ应力分布;而后利用高斯三区间法和Miner线性累积损伤定律,对车体结构的疲劳寿命进行分析。分析结果表明,在达到车辆五级修程前,车体底架枕梁和边梁连接处、侧墙窗角立柱与蒙皮连接处及车顶空调安装梁与波纹板连接处为车体疲劳寿命薄弱位置。
关键词:点焊客车;随机振动;疲劳寿命;功率谱密度;高斯三区间法;Miner线性累积损伤定律
中图分类号:TB533+.2     文献标志码:A             文章编号:1006-0316 (2013) 08-0027-06
The analysis of random vibration fatigue life of spot welding passenger car-body based on PSD method
XIU Rui-xian,XIAO Shou-ne,YANG Guang-wu,LIU Yan-wen
( State Key Laboratory of Traction Power, Southwest Jiaotong University, Chengdu 610031, China )
Abstract:Firstly, from the dynamics software SIMPACK, we got the acceleration power spectral density (PSD) in the position of second springs; Then the PSD was loaded at car-body’s second spring seats in the ANSYS software, the car-body’s random vibration was analyzed using modal superposition method and we got the car-body’s 1σ stress distribution; And Last using the Gaussian three interval method and Miner linear cumulative damage law, the car-body’s fatigue life was analyzed. The results show that before the vehicle’s 5 grade repairing, the car-body has been failed. The weak areas mainly include joint positions of pillow beam and side beam in under-frame, windows’ angle column and skin in side-wall, air conditioning installation beam and corrugated plate in roof.
Key words:spot welding passenger vehicle;random vibration;fatigue life;power spectral density;Gaussian three interval method;miner linear cumulative damage law

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收稿日期:2013-02-27
基金项目:铁道部科技研究开发计划项目(2011J022-A);四川省科技计划项目(2011JY0029);中央高校基本科研业务费专项基金资助项目(SWJTU09ZT23);“十一五”国家科技支撑计划项目(2009BAG12A04-A11)
作者简介:修瑞仙(1987-),女,辽宁庄河人,硕士研究生,主要研究方向为机车车辆强度与振动;肖守讷(1964-),男,江苏沛县人,博士,研究员,主要研究方向为强度分析与疲劳寿命预测等;阳光武(1977-),男,四川金堂人,博士,研究员,主要研究方向为机车车辆设计理论及结构可靠性等;刘艳文(1988-),男,内蒙古集宁人,硕士研究生,主要研究方向为机车车辆设计理论及碰撞安全等。
 

 

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