• ISSN 0258-2724
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动车组抗侧滚扭杆载荷特性

王文静 张志鹏 李广全 宋春元

王文静, 张志鹏, 李广全, 宋春元. 动车组抗侧滚扭杆载荷特性[J]. 西南交通大学学报, 2019, 54(6): 1277-1282, 1348. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20180060
引用本文: 王文静, 张志鹏, 李广全, 宋春元. 动车组抗侧滚扭杆载荷特性[J]. 西南交通大学学报, 2019, 54(6): 1277-1282, 1348. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20180060
WANG Wengjing, ZHANG Zhipeng, LI Guangquan, SONG Chunyuan. Load Characteristics of Anti-rolling Torsion Bar of High-Speed Train[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2019, 54(6): 1277-1282, 1348. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20180060
Citation: WANG Wengjing, ZHANG Zhipeng, LI Guangquan, SONG Chunyuan. Load Characteristics of Anti-rolling Torsion Bar of High-Speed Train[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2019, 54(6): 1277-1282, 1348. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20180060

动车组抗侧滚扭杆载荷特性

doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20180060
基金项目: 国家科技支撑计划资助项目(2015BAG12B01-10);先进轨道交通重点专项(2016YFB1200505-010)
详细信息
    作者简介:

    王文静(1976—),女,教授,博士,研究方向为结构强度与疲劳可靠性,E-mail:wjwang@bjtu.edu.cn

  • 中图分类号: U270.1

Load Characteristics of Anti-rolling Torsion Bar of High-Speed Train

  • 摘要: 为获得抗侧滚扭杆在动车组运行时所受载荷的变化情况,结合陀螺仪和速度信号,研究了抗侧滚扭杆载荷随列车运行速度、曲线半径和曲线超高的变化规律;统计了不同速度级下抗侧滚扭杆载荷最值,并编制测试载荷谱、趋势载荷谱和动态载荷谱,计算趋势载荷与动态载荷在整个测试载荷中贡献的损伤比. 研究结果表明:直线工况下,抗侧滚扭杆动态载荷幅值随列车运行速度的增加而增加,当运行速度由250 km/h增大到350 km/h时,抗侧滚扭杆载荷幅值最大值增大了30%;在一定的过超高条件下,抗侧滚扭杆趋势载荷幅值随曲线半径减小而减小,240 km/h运行速度下最大载荷幅值由6.61 kN减小为3.54 kN;在曲线半径一定的条件下,抗侧滚扭杆趋势载荷幅值随曲线超高的增大而增大,240 km/h运行速度下最大载荷幅值由3.36 kN增大为5.80 kN.

     

  • 图 1  抗侧滚扭杆装置作用原理

    Figure 1.  Principle of anti-rolling torsion bar behavior

    图 2  抗侧滚扭杆载荷标定

    Figure 2.  Load calibration of anti-rolling torsion bar

    图 3  陀螺仪信号与抗侧滚扭杆载荷

    Figure 3.  Gyroscope signal and load-time history of anti-rolling torsion bar

    图 4  载荷时间历程

    Figure 4.  Load-time history

    图 5  不同曲线半径下载荷时间历程

    Figure 5.  Load-time history under different curve radius

    图 6  不同超高下载荷时间历程

    Figure 6.  Load-time history under different superelevations

    图 7  车辆通过曲线示意

    Figure 7.  Diagram about the vehicle passing curve

    图 8  抗侧滚扭杆载荷分解

    Figure 8.  Load decomposition of anti-rolling torsion bar

    图 9  抗侧滚扭杆损伤比

    Figure 9.  Damage ratios of anti-rolling torsion bar

    表  1  抗侧滚扭杆测试载荷最值

    Table  1.   Test load values of anti-rolling torsion bar

    速度/(km•h−1最大值/kN最小值/kN幅值/kN
    260 9.01 −6.08 7.54
    270 9.05 −5.97 7.51
    280 8.54 −5.45 6.99
    290 7.10 −3.15 5.12
    300 9.31 −3.92 6.61
    310 8.42 −4.66 6.54
    320 8.37 −5.55 6.96
    330 8.88 −6.79 7.83
    340 9.72 −8.77 9.24
    350 10.76 −8.91 9.83
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    表  2  抗侧滚扭杆载荷谱

    Table  2.   Load spectrum of anti-rolling torsion bar

    级数测试载荷趋势载荷动态载荷
    幅值/kN频次/次幅值/kN频次/次幅值/kN频次/次
    10.31399 4000.2822 0100.08395 500
    20.931 1240.84450.239 151
    31.551011.4130.383 060
    42.1781.9720.531 478
    52.7932.5360.68717
    63.4143.0940.83310
    74.0353.6510.98136
    84.6634.2241.1372
    95.2844.7811.2827
    105.9005.3411.4416
    116.5205.9001.598
    127.1406.4701.743
    137.7607.0311.891
    148.3817.5902.041
    159.0018.1512.191
    169.6218.7112.341
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-03-16
  • 修回日期:  2018-07-02
  • 网络出版日期:  2019-10-11
  • 刊出日期:  2019-12-01

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