随着地铁车辆运量增加及运营速度不断提高,轮轨之间动态作用力增大,车辆结构振动加剧,给车辆运行安全性带来潜在危害,因此研究振动对车辆结构应力响应和疲劳寿命的影响十分重要。本文以北京地铁车辆转向架构架为研究对象,结合线路测试和模态分析,得到了构架实测动应力特征,进行了应力主频来源分析;采用随机振动仿真分析方法,计算了构架在轴箱三向加速度和电机三向加速度作用下的应力响应特征,得到应力主频;结合时域损伤编辑法,分别采用时域法和频域法,对构架线路疲劳损伤及寿命进行计算,主要工作如下:(1)对横侧梁连接处、电机吊座与横梁连接处及齿轮箱吊座与横梁连接处区域测点的线路实测动应力信号进行频谱分析和构架模态振动特征分析,结合实测轴箱加速度信号和电机加速度信号,得到了构架动应力主频来源。结果表明,各应力测点在48Hz、57Hz、75Hz处的应力幅值较大。轴箱加速度的激励主频为57Hz、75Hz;当运行速度达到60km/h,电机转频即电机处的加速度激励频率为48Hz。线路运行过程中,激励频率与构架固有频率相重合,导致构架在57Hz、76Hz处的模态被激起,测点在相应频率下产生较大的应力幅值。(2)对构架进行轴箱加速度和电机加速度下的随机振动仿真分析,得到应力功率谱密度,结果表明各区域测点均在57Hz、76Hz附近得到较大的应力响应,进一步证实了构架在57Hz、76Hz处的模态被激起。(3)在时域损伤编辑法中分别设置损伤保留百分比为99%、99.9%,对时域、频域损伤值进行对比分析;分别利用时域和Dirlik频域计算方法,对横侧梁连接处、电机吊座与横梁连接处、齿轮箱吊座与横梁连接处及一系簧安装座区域测点进行实测动应力损伤计算,其中各测点的时域、频域损伤误差皆在接受范围之内,验证了频域方法损伤评估的可行性,并得到构架的疲劳寿命。图44幅,表10个,参考文献68篇。