张吉悦 粱飞
中车大连机车车辆有限公司 辽宁大连 116021
摘要：通过跟踪调查发现，在城轨车辆实际运行中，应当对动应力还有车辆运行情况进行分析。当出现城轨车辆转向架构架疲劳情况时，应当对产生这种情况的原因进行分析。运用可靠性理论，可以建立构架疲劳的可靠研究模型，从而对构架疲劳进行有效控制。可靠度模型可以优化检修周期，还可以为构架检修提供数据基础。当数据分割以后，会显示出不同的构架劳损，所以要区分这些情况，采用不同的方式进行解决。
关键词：城轨车辆；转向架；构架疲劳
我国的城市轨道交发展迅速，目前已经成为了城市发展和建设中的重要组成，也是重要的城市交通。城市轨道交通的车辆安全性，会对安全运行产生重要的影响，所以关键结构的疲劳情况，以及可靠性问题，已经成为保证城市轨道运输安全的重要因素。转向架的构架，是车辆的重要结构，可以运用数值模拟仿真计算机，以及运用台架实验来确认构架的疲劳程度，进而满足相关的运行要求。在构架设计制造单位中，通过不断优化和改进构架结构，可以提升构架疲劳的可靠程度，针对车辆结构和疲劳情况，可以广泛地研究疲劳性，从而运用国际规范来评价。
1线路测试和基本概况分析
1.1线路测试
要想更好地研究车辆线路，就应当研究实际运行车辆，根据车辆调度计划和运行情况，测验每个车辆的驶入情况，以及车辆正线时与上次的车头方向是否相反。在进行测试时，试验架构是一个新造的构架，主要应用于被试车辆。当车辆构架的疲劳控制，在进行部位控制时，应当布置电阻式的应变片，而且主要是用于获取运行过程中的构架应力。一般在轴箱体上方，会布置垂向的加速传感器，主要是用来反应转向架所受到的线路激扰，并且在车体的下方，如果布置测速雷达，主要是用来获取车辆运行速度，还有直线和曲线等线路信息的。如果将测试装备封装于车体的下方，当车辆运行时测试数据会进行实时存储。当被测车辆按照正常计划运行时，测试的数据积累应当在6GB。如果测试数据涵盖了车辆整个运行工况时，可以完全涵盖物流量的真实情况，以及相关的运行特征。
1.2基本概况
在实际工作中，可以采用模拟计算的方式，来对荷载工况下的转向架构架进行疲劳性能测试，但是要注意显示的构架应力，应当满足安全性的要求。在一定的条件下，如果没有开展大量的数据疲劳可靠性研究，就没有办法更好的预测构架应力，同时也不能真实地反应实际运行中的损伤情况。通过相关的构架和抗疲劳设计，通常是不能满足相关的安全运行要求，所以运用定性分析的方式，可以更好地分析运行条件，还有焊接头的质量，却定这些情况，是否导致了构架疲劳裂纹的原因。要想更好地验证提速客车的运用条件，就应当对设计进行规范，找出导致疲劳强度不足而出现的裂纹情况。通过研究线路条件以及等级情况，可以分析构架疲劳的损伤影响，并分析运行速度以及构架疲劳贡献情况。通过分析构架疲劳损伤，以及车辆的运行影响，可以找出缩短构架使用寿命的原因。
构架的使用安全性，对开展构架疲劳控制部位，还有动态应力测试有重要的作用，所以在确保运行安全的情况下，应当制定可靠的中心构架检修周期，确定构架的安全运行寿命。为了获得构架疲部位的应力情况，要对轴箱加速信息和车辆速度信息，以及车辆横向摇头速度等信息进行分析，才能更好地确定构架的疲劳损伤情况，并对可靠性进行充分研究。
2等效应力实测
2.1关于曲线和疲劳极限测试
要想确保足够的安全平均缺口，以及保证应变幅度，应当针对不同的焊接接头，来对应单轴应力幅度。通过研究了解到，不同的破坏概率和中值，在应力比方面有一定的差异。所以应当研究焊接接头的可靠程度，当可靠程度为百分之九十九时，所对应的是200万的应力循环，在时的疲劳极限是70MPa。
2.2等效应力分析
进行应力测验时，要考虑实际历程，还有经雨流量情况。当获得计数情况后，可以得到各测点的应用情况，然后基于S-M的曲线情况，来确定Miner的积累损伤，可以得出等效构架的全寿命情况，一般是200万次作用应力。当等效应力较大时，等效应力电机和吊座以及横梁连接的区域，等效应力应当与疲劳极限值进行对比。如果依照等损伤法则来对比，其应力幅度的增大，可以缩小结构和疲劳寿命。当等效应力的疲劳应力是1.6倍时，疲劳寿命会缩小成为19.3%的设计寿命。
3疲劳损伤在构架中的运用
3.1高频激扰情况分析
在车辆运行时，会遇到许多的复杂情况，而轮轨的激扰会导致不同线路特征，使得疲劳损伤有一定的差异。当车辆运行于不同区间时，其等效应力幅度是有明显差异的，导致了疲劳损伤也有一定的差异。由于较大区间损伤的差异，就是在一条完整线路中，也会存在多变的轮轨激励情况。当动应力和轴箱锤向加速时，车辆的摇头角度还有速度，以及列车的运行速度信号方面，都有一定的差别，在一定时域内的轴箱加速时，动应力在相应的曲线段时，是明显强于直线段的。在曲线段中，如果线路对车轮的冲击速度到达40g时，其应力峰值会到达60MPa。如果是相同的运行速度，在直线情况下运行，其轮轨的激励干扰，主要是来自于轨峰。
3.2轨缝产生的影响
当车辆在直线区运行时，轴箱的垂箱和加速度，以及摇头角的速度，还有列车的运行速度之间，是存在一定的动应力。这种动应力与运行曲线区间相比，在加速方面最大的幅值，是下降了二分之一的，所以时域内的加速度，没有受到高频次和高幅值激扰。当车辆的运行速度，到达73km/h时候，每1.2s就会有一次轮轨冲击情况，如果在此时列车的运行到达25m时，地铁线路的25m钢轨是相对应的，这就说明在这个区间内的轮轨激扰，主要是因为轨缝和钢轨接头导致的。在直线区间的轮轨激扰，主要也是由于轨缝冲击带来的，所以轨缝冲击没有对导致构架产生应力响应。
结束语：
结合全文，对城轨车辆的转向架运用，还有疲劳的可靠性进行了简单分析，通过分析可以了解，构架疲劳损伤的基本情况，而且不同的激扰会产生的影响。随着城市的发展，城轨车辆的运行越来越紧张，要想确保城运行安全，应当对相关的影响因素进行分析，并且及时地解决这些问题，确保城轨车辆的安全运行。
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