下载文档原格式
万方数据５０机械工程学报第４１卷第５期材料为高强钢板，板厚为１．６衄，宽为２５．４ｍｍ。
焊点焊核的直径分别为５．４Ｉｍ和８．０ｍｍ。
试件的具体形状及尺寸详见参考文献【３］。
根据两种点焊试件的形状及尺寸分别建立三维有限元模型，有限元模型网格形式见图ｌ。
图１点焊试件有限元网格划分形式为了验证网格模型的收敛性，并寻求最好的网格划分形式，通过试算不同的网格模型，最后确定出最终的网格形式。
有限元模型网格类型大多数为８节点单元和少数６节点单元。
为了模拟试验条件，施加自由边界条件。
激振小锤和加速度传感器的位置被设为两个特别的节点，其中位于激振小锤处的节点被施加１Ｎ的集中力。
１．３存在裂纹试件的有限元网格设计点焊接头在循环载荷作用下，典型的疲劳破坏过程为，首先在焊核环型边缘尖端附近形成椭圆形表面裂纹，然后疲劳裂纹垂直于加载方向扩展，最终疲劳裂纹穿透板的厚度沿着试件的宽度方向扩展。
在高周疲劳范围内，疲劳裂纹通常在热影响区内扩展；在低周疲劳范围内疲劳裂纹一般在母材内扩展。
根据试验观测，有限元建模时设萌生疲劳裂纹部位距离焊核边缘约为０．５ｍｍ。
根据表面疲劳裂纹的特性，有限元建模时保持椭圆裂纹长度之半与裂纹深度之比约为０．５。
有限元模型中的疲劳裂纹从萌生到扩展模拟步骤如图２所示，一个节点被断开（图２ａ）形成微小图２点焊疲劳试件疲劳裂纹扩展有限元模拟步骤示意图的表面裂纹，然后三个节点被断开（如图２ｂ）形成较大的表面椭圆裂纹，以此类推，直到形成穿透型裂纹。
最终疲劳破坏的情况如图２ｊ所示。
具体模拟过程见参考文献【６］。
２有限元模拟结果与试验验证２．１疲劳与动态响应试验结果，所研究的点焊疲劳试件材料为高强度镀锌钢板，其材料的屈服强度为４０７ＭＰａ，抗拉强度为４４８ＭＰａ，伸长率为２６％。
疲劳常数６，ｃ，一，和群分别为一Ｏ．０７３，一０．７８１，６８３ＭＰａ和２．６。
循环强度系数Ｋ７和循环应变硬化指数分别为５２４ＭＰａ和０．０８２。
———————————————收稿日期：2021-05-25疲劳载荷周次对铁路车轴微动损伤的影响史玉杰1，杨凯1，陈一萍1，刘为亚1，李亚波1，石广寒2，鲁连涛2（1.中车青岛四方机车车辆股份有限公司 工程实验室，山东 青岛 266111；2.西南交通大学 牵引动力国家重点实验室，四川 成都 610031）摘要：对比例车轴进行了微动疲劳试验，试验后对车轴轮座微动损伤进行了观察，并测量了车轴和车轮的微动磨损轮廓。
此后，在考虑微动磨损的情况下，仿真研究了疲劳载荷周次对铁路车轴微动疲劳的影响。
研究发现：车轴微动损伤区宽度几乎不受疲劳载荷周次的影响，而轮座边缘微动损伤随载荷周次增加而增加。
低载荷周次和高载荷周次时，车轴微动区氧化物分别以黑色和红褐色为主。
车轴、车轮的磨损宽度和深度随载荷周次增加而增加，这使得车轴轮座真实应力增加，最终导致车轴在较低的应力水平下萌生微动裂纹。
车轴微动疲劳强度随载荷周次增加而降低，采用107周次疲劳试验获得的微动疲劳强度指导车轴设计偏于危险。
关键词：铁路车轴；载荷周次；微动磨损；微动疲劳 中图分类号：TU973+.254 文献标志码：Adoi ：10.3969/j.issn.1006-0316.2022.01.007文章编号：1006-0316 (2022) 01-0045-08Effect of Fatigue Load Cycle on the Fretting Damage of Railway AxleSHI Yujie 1，YANG Kai 1，CHEN Yiping 1，LIU Weiya 1，LI Yabo 1，SHI Guanghan 2，LU Liantao 2( 1.Engineering Laboratory, CRRC Qingdao Sifang Co., Ltd., Qingdao 266111, China;2.State Key Laboratory of Traction Power, Southwest Jiaotong University, Chengdu 610031, China ) Abstract ：In this paper, fretting fatigue tests were carried out on the scaled railway axles. After the fatigue tests, the fretting damage of the wheel seat was observed, and the wear profiles of the axle and wheel were measured. Then, the fretting wear was considered in the FE simulation, and the effect of fatigue load cycles on the fretting fatigue of railway axles was investigated. This paper found that the fretted zone width was hardly affected by the load cycle, while the fretting damage of the wheel seat increased with the increase of the load cycle. For low-load cycles and high-load cycles, the surface oxides of the wheel seat were mainly black and reddish brown, respectively. The wear width and depth of the axle and wheel increased with the increase of load cycle, which increased the actual stress of the wheel seat, and finally leaded to fretting crack initiation of the axle under a lower stress level. The fretting fatigue strength of the railway axle decreased with an increase of the load cycle. The fretting fatigue strength obtained by the fatigue test of 107 cycles was dangerous for the railway axle design. Key words ：railway axle ；load cycle ；fretting wear ；fretting fatigue铁路车轴是转向架的关键承载部件，经过盈配合方式与车轮连接，几乎承载着列车运行时全部的重量[1-3]。
动车车轴的钎焊接头疲劳性能分析随着交通运输的不断发展，高速铁路的兴起使得动车成为人们常用的交通工具之一。
而动车的安全性与性能无疑是人们最为关注的问题之一。
其中，动车车轴作为连接轮对和车体的重要部件，其结构与质量直接关系到动车的行驶安全和乘坐舒适性。
而车轴的钎焊接头则是动车车轴的关键部位之一，在运行过程中承受巨大的载荷。
钎焊接头在动车车轴中起到了连接底座与车轮的作用。
然而，由于持续的重复载荷作用和极端工况环境的影响，钎焊接头容易发生疲劳开裂，从而导致车轴断裂事故的发生。
因此，钎焊接头的疲劳性能分析对于确保动车的安全运行至关重要。
要分析动车车轴钎焊接头的疲劳性能，需进行材料测试、结构分析和疲劳寿命预测等多个方面的研究。
首先，材料测试是确保车轴钎焊接头疲劳性能的关键环节之一。
我们需要对采用的焊接材料进行物理力学性能测试，包括拉伸强度、屈服强度、延伸率等指标。
通过这些测试数据，我们可以了解材料的强度、韧性和可塑性，为后续的结构分析提供基础数据。
其次，结构分析是针对钎焊接头的形状和连接方式进行的。
通过有限元分析等计算方法，我们可以对车轴钎焊接头的受力情况进行模拟和分析。
通过分析接头附近的应力分布、变形、应变等参数，我们可以了解到接头在不同工况下的应力集中情况，并找到应力集中的原因。
接着，根据结构分析的结果，我们可以进行钎焊接头的疲劳寿命预测。
利用经验公式或者试验数据，我们可以计算出接头在不同循环次数下的疲劳寿命。
通过该预测，我们可以评估接头是否符合设计要求，是否需要进行结构调整或者材料更换。
同时，我们还需要根据动车的实际运行情况和使用寿命要求，对车轴钎焊接头的结构设计进行优化。
通过减少应力集中、改善焊接工艺等方法，我们可以提高钎焊接头的疲劳寿命。
最后，针对已经发生的车轴断裂事故，我们需要对事故原因进行分析，找出车轴钎焊接头在事故中的失效模式，并从中吸取经验教训，对钎焊接头的设计和制造工艺进行改进，以提高动车的安全性能。
高速动车组车轴的静态与动态疲劳试验研究车辆轴承是高速动车组运行过程中承受巨大荷载和振动的重要组成部分。
因此，对车轴进行静态与动态疲劳试验研究对确保高速动车组运行安全和可靠性至关重要。
本文将深入探讨高速动车组车轴的静态与动态疲劳试验研究。
静态疲劳试验是对车轴在静态条件下的极限承载能力进行评估的方法。
试验过程中，车轴会受到逐渐增加的荷载作用，直到发生塑性变形或断裂为止。
静态疲劳试验可用于评估车轴的耐久性、设计性能以及承载能力。
试验结果可以为车轴的设计和质量控制提供重要参考。
静态疲劳试验可通过两种方法进行：加载至破断和加载至一定载荷下的沉陷。
前者是使车轴一次性断裂，以评估其强度；后者是连续施加载荷并观察载荷达到一定程度时的沉陷情况，以评估静态载荷情况下车轴的变形能力。
这两种方法均能提供关于车轴极限承载力和强度的重要信息。
动态疲劳试验是在车轴在动态条件下承受循环加载的过程中评估车轴疲劳性能的方法。
该试验通过模拟车辆运行时的振动及荷载，评估车轴在实际使用过程中的耐久性。
动态疲劳试验可帮助确定车轴的设计寿命，优化材料和加工工艺，以及指导车轴的维修和更换。
在动态疲劳试验中，常采用的试验方法是轮轨接触、脉动荷载、谐振振动和模态振动等。
试验过程中，车轮和车轴之间模拟真实运行的相互作用，以评估车轴的疲劳性能。
通过对车轴的振动和应力变化的观察和测量，可以确定车轴在一定使用寿命内的疲劳性能表现。
为了保证试验结果的准确性，有几个关键因素需要考虑。
首先，试验样本的选择与准备应当符合实际使用情况，并具有一定的代表性。
其次，试验参数（如载荷、频率、应力幅等）的选择要合理，并符合实际运行条件。
最后，试验过程中的振动和应力变化需要进行严格监测和记录，以确保可靠的数据采集和分析。
对于高速动车组车轴的静态与动态疲劳试验研究，有几个重要的应用方面。
首先，通过这些试验可以评估车轴的承载能力和耐久性，为车轴的设计和生产提供重要参考。
其次，试验结果可以用于制定车轴的维修和更换策略，确保车辆的长期运行安全和可靠性。
振 动 与 冲 击第22卷第1期J OURNAL OF VIBR ATION AND SHOCK Vol.22No.12003 汽车电子部件振动疲劳试验规范设计周海亭 陈光冶 林卫东(上海交通大学振动冲击噪声国家重点实验室,上海 200030) (上海联合汽车电子有限公司技术中心,上海 201206)周 炎(江南重工集团公司七院711研究所,上海 200021)摘 要 本文根据汽车电子部件加速度振动试验要求,设计了与实际载荷作用等价的正弦激振载荷幅度与试验时间的关系,制定了一套完整的加速振动试验方案并完成了相关实验,得到了强化系数K;对直接采用道路谱信号应用于UD振动台上的试验进行了设计。
整个振动试验设计可指导汽车电子产品试验规范工作,具有实际意义和应用价值。
关键词:试验规范设计,包络谱转换,加速疲劳试验,强化系数K值中图分类号:TG1130 引 言汽车电子部件在强烈的振动(主要是随机振动)环境中工作,必须满足规定的工作寿命和可靠性要求。
而这些要求除了在设计阶段进行疲劳寿命等性能预估外,实际工作寿命和可靠度只能依靠试验分析。
试验检验必须根据一定的试验规范进行。
试验测试检验具有实施方便、实验条件容易控制的特点。
目前,联合汽车电子有限公司(UAE S)生产的电子部件产品(包括各种传感器、执行器等),这类产品占绝大多数,属引进技术。
另一种是自主开发产品,如燃油分配管和燃油泵支架总成。
前者是有德国BOSCH公司开发并授权UAES生产的,检验试验规范主要是参照德国B OSCH公司的试验标准。
在进行整车匹配时,只需要测量安装部位的振动加速度,然后与该产品的试验规范加以比较,即可评判其合格与否。
后者,当应用于所研制的新车型时,由于国内与国外匹配车型、发动机、路况等条件的不同,对正在使用的试验条件与规范制定的由来尚不清楚,完全照搬BOSCH公司的试验标准[1],不能准确反映我国匹配车电子部件的试验要求,而目前汽车行业中还没有发现有关方面的资料。
高速铁路扣件的振动疲劳与寿命预测摘要：高速铁路作为现代交通的重要组成部分，扣件在其中起着重要的连接作用。
然而，由于高速铁路的复杂工况和运营条件，扣件面临着振动疲劳和寿命限制的挑战。
本文将介绍高速铁路扣件的振动疲劳与寿命预测的方法和技术，以提高铁路的安全性和可靠性。
1. 引言高速铁路的快速发展和广泛应用，对扣件的可靠性提出了更高的要求。
扣件在铁路交通中起着连接和固定的重要作用，其质量和性能直接影响线路的安全性和可靠性。
然而，在高速铁路的运营条件下，扣件面临着较高的振动荷载和复杂的工作环境，容易出现疲劳破坏，从而影响其使用寿命。
因此，准确预测高速铁路扣件的振动疲劳与寿命成为确保线路安全运营的重要问题。
2. 振动疲劳与寿命预测方法2.1 振动信号采集为了准确预测扣件的振动疲劳和寿命，首先需要采集地面和列车行驶过程中的振动信号。
传感器的选择和布置位置直接影响到采集数据的准确性和可靠性。
常用的传感器包括加速度计、应变计和振动传感器等。
同时，采用适当的采样频率和持续时间，以确保有效地捕捉到振动信号的特征。
2.2 振动信号分析采集到的振动信号需要经过处理和分析，以获得扣件的疲劳特征和性能参数。
常用的振动信号分析方法包括时域分析、频域分析和时频域分析等。
时域分析可以获得振动信号的时间变化情况，频域分析可以获得振动信号的频率成分，时频域分析可以同时获得时间和频率信息，较为全面地描述振动信号特性。
2.3 疲劳寿命预测模型基于振动信号的分析结果，可以建立扣件的疲劳寿命预测模型。
常用的模型包括线性弹性疲劳寿命模型、有效应力范围的疲劳寿命模型和概率寿命模型等。
这些模型基于材料的力学性能和疲劳行为，通过考虑应力、应变和振动等因素，预测扣件在特定振动荷载下的寿命。
3. 影响因素分析3.1 材料性能扣件的材料性能是影响其振动疲劳和寿命的重要因素之一。
高强度、抗疲劳和耐腐蚀的材料可降低扣件的疲劳损伤，延长使用寿命。
因此，选择合适的材料和热处理工艺对于提高扣件的振动疲劳和寿命具有重要意义。
10.16638/ki.1671-7988.2020.15.007某纯电动汽车电池包系统振动疲劳仿真分析研究周丽杰（爱驰汽车（上海）有限公司，上海200090）摘要：为了迎合市场对续驶里程提高的要求，续驶里程超过400公里已成为国内纯电动汽车市场的主流，受电池材料和能量密度极限的影响，电池包重量也会相应超过350kg，电池包振动疲劳的挑战全方位倍增，对电池包系统箱体结构性能要求越来越高，建立适用的电池包系统振动疲劳仿真分析的企业标准，为整车开发性能考核提供依据，降低开发风险和费用。
关键词：纯电动汽车；电池包；振动疲劳；企业标准中图分类号：U469.72 文献标识码：A 文章编号：1671-7988(2020)15-19-04The Light Weigh and Optimization Analysis of the Front Sub-frame of a VehicleZhou Lijie（AIWAYS Automobile (Shanghai) Co., Ltd, Shanghai 200090）Abstract:In order to meet the requirement of the market for increasing driving mileage, driving mileage over 400 kilometers has become the mainstream of the domestic pure electric vehicle market. Due to the influence of battery materials and energy density limit, the weight of battery pack will correspondingly exceed 350 kilograms. The challenge of vibration fatigue of battery pack will be multiplied in all directions. The structural performance of battery pack system is increasingly demanded, and suitable battery pack system will be established. The enterprise standard of vibration fatigue simulation analysis provides a basis for vehicle development performance evaluation and reduces development risk and cost.Keywords: Battery electric vehicle1; Pack; Vibration fatigue; Enterprise StandardCLC NO.: U469.72 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2020)15-19-04引言纯电动汽车市场的快速增长，离不开国家政策的支持、消费者消费观念的转变以及车企技术的提升。
铁路车辆悬挂件振动疲劳评估与结构优化研究铁路车辆悬挂件振动疲劳评估与结构优化，听起来像是个极其严肃的课题吧？但如果你细想一下，其实这背后藏着的不仅仅是科技的严谨，更是一次对我们“车轮与铁轨”之间默契合作的深刻洞察。
谁能想到，咱们每天往返的列车，里面的“悬挂件”竟然承担着这么多责任，还得应付无数的振动和疲劳，简直是大多数人眼中的“无名英雄”。
首先说说什么是悬挂件。
简单来说，悬挂件就是咱们列车中起“缓冲”作用的部件。
它们把列车车体与车轮连接起来，能有效地吸收列车在行驶过程中受到的振动，保证咱们坐在车厢里不至于像沙包一样在座位上晃来晃去。
想象一下，如果没有这些悬挂件的帮助，列车每次经过转弯或者轨道不平的时候，车厢就会疯狂摇晃，乘客们肯定得“飞”出座位，不少人可能要在空中上演一出“人肉摇椅”的大戏了。
悬挂件，真是个无声无息却至关重要的存在。
问题来了，悬挂件每时每刻都在承担着巨大的压力，这种反复的振动加上铁轨的起伏，时间一长，悬挂件就会出现疲劳，可能会导致失效。
所以，如何评估这些部件的疲劳程度，提前发现问题，避免大规模的故障，是个非常有挑战性的任务。
咱们要是从振动疲劳的角度来看，铁路悬挂件其实是一种“被动承受者”。
每次列车经过不同路况时，振动会沿着车身传递到悬挂件。
由于这些振动通常是“脉动式”的，不仅不规律，而且变化快，长时间的累积下来，悬挂件材料就会受到不同程度的损伤。
最初可能看不出什么问题，但随着时间的推移，微小的裂缝就会慢慢变大，最终影响到整个结构的稳定性。
真是“水滴石穿”式的打磨呢。
而我们要怎么知道这些部件什么时候会出问题呢？这就是疲劳评估的关键所在。
疲劳评估其实就像是在给悬挂件做一次体检，看看它的“身体”是否还能继续负重。
通过振动测试、应力分析这些手段，专家们能检测出悬挂件在长期工作中的疲劳情况，预测它们的使用寿命。
如果悬挂件的疲劳程度已经达到临界点，就得提前更换，以避免发生不可预见的故障。
不过，这一切的工作也不是没有挑战。
