基于疲劳损伤谱的地铁车辆设备安装座铝合金焊缝加速寿命研究

作者：陈宽裕; 阳光武^*; 肖守讷; 杨冰; 朱涛; 王举金

来源：振动与冲击, 2022, 41(22): 253-259.

DOI：10.13465/j.cnki.jvs.2022.22.031

• 非高斯激励
• 疲劳损伤谱(FDS)
• 加速疲劳试验
• 功率谱密度(PSD)

以地铁底架设备安装座铝合金焊缝为研究对象，采集线路实际运行过程中的加速度激励，基于疲劳损伤谱(fatigue damage spectrum, FDS)理论，提出一种非高斯激励的加速方法。首先计算实测输入信号的峭度、偏斜度，以此检验输入信号的非高斯分布特性，结果表明所有任务段激励均服从非高斯分布。为每个任务段激励选择合适的FDS计算方法，设置加速参数，基于损伤等效原则构建加速功率谱密度(power spectral density, PSD),以此作为后续台架试验的激励输入。建立有限元模型，计算支架焊缝加速疲劳寿命。开展台架振动试验，进行验证。试验与仿真疲劳寿命进行对比，结果表明其加速疲劳寿命相对误差为0.57%,加速比达到21 722.26,加速有效，该方法编制的加速PSD激励可以在5 h内反映支架安装座30年的服役情况。为车辆其他设备加速谱的编制提供参考。

• 单位
  牵引动力国家重点实验室; 西南交通大学