高速动车组转向架牵引制动载荷及损伤特征研究

牵引装置和制动装置是高速动车组的重要部件,前者牵引列车车体和转向架行进,后者停止列车前行.牵引和制动均产生载荷,引起转向架相应结构产生损伤甚至疲劳.目前高速动车组牵引和制动方面的研究主要关注牵引功率和制动类型及效率等,极少关注结构自身承受的载荷和引起的损伤.提出高速动车组牵引装置和制动装置载荷测试方法,实际线路测试某型高速动车组运行过程中牵引和制动载荷引起的应变信号,数据处理后获得这两种载荷的时间历程和频域内幅值谱分布.分析列车速度、曲线通过以及运行方式对载荷的影响,获得列车启动加速、惰行、减速以及制动等工况下的载荷特性.采用雨流计数法,统计并给出不同速度下两种载荷的载荷谱.构建多种速度下两种载荷的载荷谱,计算牵引和制动等效载荷,给出不同幅值载荷对结构的损伤贡献.结果表明,牵引载荷与列车运行速度和运行状态密切相关,与列车曲线通过无关.制动载荷不仅与速度和制动有关,而且与制动装置振动密切相关,与列车曲线通过关系不明显.牵引装置的结构损伤主要由牵引载荷引起,振动载荷对其结构损伤贡献较小.制动装置的结构损伤由振动和制动载荷引起.