基于实测应力的动车组制动盘盘毂服役特性

• 作者: 薛海 胡李军 李强
• 来源期刊: 中国铁道科学
• 学科: 交通运输
• 关键词: 动车组 盘毂 频谱 等效应力 应力线性化 核密度估计 强度退化
• 年，卷（期）: 2021,（1）
• 页码范围: 105-115
• 页数: 11页
• 分类号: U270.12
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1001-4632.2021.01.13

摘要

针对仿真或仅考虑紧急制动状态下动车组制动盘盘毂安全性分析中存在的不足,基于盘毂应力在线测试,分析动车组高速运行和不同制动方式下盘毂的频谱特性和成分特性;考虑应力集中,根据静力等效原则进行毂齿根部的应力线性化,分析不同制动方式对盘毂疲劳损伤的影响;采用指数模型拟合和核密度估计相结合的方法,推理97.5％置信度下的盘毂实测应力谱,并考虑车轮镟修前后盘毂损伤演化和材料强度退化,评估盘毂服役安全性.结果表明:盘毂载荷振动频率主要分布在0～71 Hz和341～680 Hz频带,车轮镟修可有效降低341～518Hz频带内的载荷振动、消除518～680Hz频带内的载荷振动;动车组高速运行和车轮状态不良是造成盘毂损伤的主要原因;若按盘毂服役寿命为1 500万km计算,盘毂疲劳薄弱区的等效应力为37.4MPa,累积损伤为0.61,该结果可为盘毂的结构设计和检修维护策略制定提供依据.