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摘要：現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試發(fā)現(xiàn)地鐵車輛一系鋼彈簧斷裂失效與其運(yùn)營中表現(xiàn)出的中高頻動(dòng)態(tài)特性有關(guān)。為研究地鐵車輛一系鋼彈簧的動(dòng)態(tài)特性,對(duì)線路運(yùn)行的車輛零部件進(jìn)行動(dòng)態(tài)行為測(cè)試,發(fā)現(xiàn)一系鋼彈簧在中高頻段的動(dòng)態(tài)響應(yīng)異常明顯。通過建立一系內(nèi)外圈鋼彈簧的有限元模型,計(jì)算分析了鋼彈簧在中高頻段的固有模態(tài)特性、動(dòng)剛度特性、彈簧動(dòng)態(tài)應(yīng)力分布特征和橡膠墊剛度對(duì)彈簧應(yīng)力的影響。結(jié)果表明:安裝狀態(tài)下內(nèi)外圈鋼彈簧的一階模態(tài)頻率分別為58Hz、52Hz,其與調(diào)查線路鋼軌主波長波磨的通過頻率相近。在1~1000Hz位移激勵(lì)下,一系鋼彈簧剛度大小存在頻變特性,在鋼彈簧固有頻率附近發(fā)生突變。60Hz位移激勵(lì)條件下,鋼彈簧出現(xiàn)共振現(xiàn)象時(shí),動(dòng)態(tài)響應(yīng)最為明顯;其動(dòng)剪應(yīng)力呈波浪形分布,內(nèi)簧1.3圈內(nèi)表面、外簧1.5圈內(nèi)表面附近的動(dòng)剪應(yīng)力最大。鋼彈簧動(dòng)剪應(yīng)力與橡膠墊剛度正相關(guān),減小彈簧橡膠墊的剛度可降低彈簧動(dòng)剪應(yīng)力水平。

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