摘要
构架是高速动车组转向架的关键部件，决定着高速动车组转向架的结构可靠性安全。随着动车组速度的不断提高，转向架受到的应力波动明显增加，这就需要增强构架的结构可靠性。本文依托北京交通大学结构强度实验室的CR300BF系列动车组转向架构架长期跟踪的试验项目，开展了成贵客运专线乐山-兴文试验段CR300BF系列动车组转向架构架长期跟踪试验，并通过有限元仿真计算与线路实测数据分析等两个方面，对转向架构架的结构可靠性及动应力变化特性进行了分析及评价。 本文基于CR300BF系列动车组动力转向架构架的三维模型，利用Hypermesh对三维模型进行网格绘制，通过ANSYS对构架进行有限元仿真计算，对其结构强度进行分析评价。结果表明CR300BF系列动车组动力转向架构架的静强度和疲劳强度均符合标准要求，构架1阶弹性振型的模态值为47.3Hz。 基于实验室对CR300BF系列动车组动力转向架构架测试所得的大量线路实测数据，采用nCode分析软件进行数据处理，获得各部位具有代表性测点的动应力、等效应力、损伤和寿命。结果表明构架各测点的等效应力均小于疲劳许用应力70MPa，且疲劳寿命均满足1200万公里的运营要求。 将有限元分析结果与实测数据分析结果进行对比，发现两种分析方法的最终结论相吻合，完成对CR300BF系列动车组动力转向架构架的可靠性评估。 最后，分析不同线路、不同速度条件和不同运营工况对构架动应力的影响，得到动车组转向架构架测点动应力在典型工况下的变化特性，并分析引起这些变化的原因。 本文研究结果表明：CR300BF系列动车组动力转向架构架可靠性符合设计要求，该类构架结构设计理念可以为后续同系列产品提供参考。
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