动车组转臂节点刚度特性及疲劳寿命研究

作者：侯茂锐; 李永华; 陈秉智; 白肖宁; 胡晓依

来源：北京交通大学学报, 2022, 46(06): 161-168.

• 转臂节点
• 静态刚度
• 本构模型
• 疲劳寿命
• 有限元分析

为探究动车组转臂节点刚度特性变化及其对疲劳寿命的影响，针对CRH3型动车组转臂节点，开展服役120万km后的转臂节点刚度测试，通过假设检验得到转臂节点刚度分布特征.基于单、双轴试验数据拟合橡胶Ogden本构模型，利用有限元软件建立转臂节点有限元模型，分析转臂节点结构应力、应变、位移及刚度变化规律.根据橡胶超弹性特性，利用主应力法结合S-N曲线得到了转臂节点在循环载荷下的疲劳寿命.研究结果表明：服役120万km的转臂节点径向刚度服从N(105.12,7.42)正态分布，轴向刚度服从N(12.95,1.75)正态分布.径向刚度和轴向刚度随载荷增加呈波动下降趋势，刚度变化均具有明显非线性特征.随着载荷的增大，转臂节点疲劳损伤区域逐渐扩大，疲劳寿命逐渐降低，疲劳寿命最小约为114万次，该结果可以为转臂节点设计、优化提供参考依据.

• 单位
  大连交通大学; 中国铁道科学研究院集团有限公司