機車車輛疲勞強度仿真分析平臺研究.pdf

1、本文從機車車輛關鍵零部件疲勞仿真和可靠性分析的需求出發(fā)，總結了基于多體系統(tǒng)動力學仿真，有限元分析，疲勞數據處理和分析等工具進行機車車輛零部件疲勞仿真與分析的一般方法和處理流程。在自行研制的機車車輛應力試驗數據處理系統(tǒng)和機車車輛疲勞仿真系統(tǒng)基礎上，提出基于黏結集成算法的機車車輛疲勞仿真分析平臺分布式架構體系，解決了試驗與仿真數據的集成，不同計算任務之間的數據集成和數據交換，平臺集成了現(xiàn)有相關的商業(yè)軟件，具有友好開放的用戶接口和良好的可擴展

2、性，既提供方便的計算服務也保證了各軟件的獨立性，具有一定的推廣應用價值。論文也對基于云計算理論的機車車輛疲勞強度仿真分析平臺進行了初步討論。
　　針對機車車輛線路動應力試驗和臺架試驗，綜合常用的疲勞強度評定和疲勞壽命預測理論，利用C++和Delphi工具開發(fā)出了一套試驗數據處理系統(tǒng)。系統(tǒng)具有與測試硬件無縫結合、試驗報告自動生成、交互性好、可移植性強等特點；在傳統(tǒng)三峰谷雨流計數算法的基礎上，編程實現(xiàn)了一種針對大數據量的改進雨流計數方

3、法，滿足線路動應力試驗對海量數據進行循環(huán)計數的需要。軟件已在多條線路動應力試驗數據處理中得到應用，論文以大秦線重載機車線路試驗數據為基礎，驗證了軟件的穩(wěn)定性和分析結果的可靠性。
　　機車車輛轉向架的動應力時間歷程獲取是進行轉向架疲勞壽命分析和預測最重要的環(huán)節(jié)。論文基于線路動應力試驗，計算機仿真兩種途徑，編寫了相應的工具軟件。此外還提出了一種線路動應力試驗和計算機模擬相結合的動應力獲取方法，該方法以應變模態(tài)理論為基礎，將試驗數據引入

4、到動應力數值模擬中來，為準確預測結構疲勞壽命奠定了基礎。
　　為將已貼片位置應力試驗數據用于結構上不可貼片位置的應力大小預測，本文將試驗和有限元分析相結合，基于逆方法，給出了用傳感器響應方法(Sensor ResponseMethod SRM)來預測不可貼片位置應力大小的具體方法，利用C++和Matlab，開發(fā)了SRM方法應力預測計算軟件，將軟件集成到仿真分析平臺中，用于不可貼片位置應力的預測；并以CRH2轉向架臺架試驗為例，驗證