【摘 要】
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由于我国轨道交通的迅猛发展,地铁的使用频率不断增加,地铁的行车安全性越来越重要。随着地铁运行速度的提高,地铁行驶条件越来越复杂,路况越发恶劣,车体产生疲劳破坏的概率大大增加。因此在地铁车体设计过程中,结构疲劳寿命问题已成为首要解决的难题。本文以A型地铁铝合金车体为研究对象,对车体关键部位疲劳寿命开展了分析研究。首先进行了车体海量网格划分策略与技术的研究,对比了三维网格划分方法与壳体网格划分方法对复
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由于我国轨道交通的迅猛发展,地铁的使用频率不断增加,地铁的行车安全性越来越重要。随着地铁运行速度的提高,地铁行驶条件越来越复杂,路况越发恶劣,车体产生疲劳破坏的概率大大增加。因此在地铁车体设计过程中,结构疲劳寿命问题已成为首要解决的难题。本文以A型地铁铝合金车体为研究对象,对车体关键部位疲劳寿命开展了分析研究。首先进行了车体海量网格划分策略与技术的研究,对比了三维网格划分方法与壳体网格划分方法对复杂车体结构的适用性,建立了车体有限元模型。之后依据标准EN12663:2010《铁道应用-轨道车身的结构要求》对车体进行多种工况下的静强度校核,进行了模态分析,获得了车体各阶固有频率和振型。其次基于SIMPACK软件建立了地铁多刚体动力学模型,获得了疲劳样本线路下车体三轴加速度-时间历程;同时实测得到了车体枕梁处的垂向位移数据,并通过数据处理得到了车体垂向加速度-时间历程;通过雨流计数法分别得到了车体的三轴仿真载荷谱以及车体的垂向实测载荷谱。然后基于IIW标准对地铁车体初步进行了疲劳强度评估,采用垂向仿真载荷谱与垂向实测载荷谱计算得到的疲劳寿命对比结果,验证了车体仿真载荷谱的准确性,并根据三轴仿真载荷谱得到较为准确的车体关键部位的疲劳寿命;分析了不同影响因素对危险部位的疲劳寿命影响。最后分别得到了基于BP神经网络模型与逐步回归模型的关键部位疲劳寿命预测模型,并对比了两种代理模型的优劣。
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