軌道交通車輛的抗振動驗證

軌道交通車輛的抗振動驗證

軌道交通車輛產(chǎn)品，特別是當(dāng)今已進人高鐵時代，列車的環(huán)境適應(yīng)性顯得異常重要，因為其適應(yīng)性水平的高低直接涉及到人命關(guān)天的安全問題。

眾所周知，振動導(dǎo)致裝備及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的動態(tài)位移。這些動態(tài)位移和相應(yīng)的速度、加速度可能引起或加劇結(jié)構(gòu)疲勞、組件和零件的機械磨損。另外，動態(tài)位移還能導(dǎo)致元器件的碰撞與功能的損壞。由振動沖擊問題引起的一些典型影響機理和失效模式主要表現(xiàn)在下列四個方面:

1.       對結(jié)構(gòu)影響

對結(jié)構(gòu)的影響主要是指變形、彎曲、裂紋、斷裂等。這種破壞又可分為由于振動所引起的應(yīng)力造成的破壞，以及長時間的振動使產(chǎn)品發(fā)生疲勞而造成的破壞，這種破壞通常是不可逆的

2.       對功能性能影響

振動可能會導(dǎo)致工作不正常、不穩(wěn)定，甚至失靈。這種影響的嚴重程度，往往取決于振動和沖擊量值的大小，而且這種破壞通常不屬于**性的破壞。

3.       對工藝性能影響

對工藝性能的影響主要是指:焊點虛焊、緊固件松動、連接件脫開等。這種破壞通常在一個不太長的振動時間內(nèi)(例如半小時)就會出現(xiàn)。

4.       多應(yīng)力同時作用下的誘發(fā)，并發(fā)和耦合作用

當(dāng)多種應(yīng)力作用在產(chǎn)品上時，會產(chǎn)生誘發(fā)、并發(fā)和耦合影響機理。例如溫度變化時會使產(chǎn)品對振動損傷更敏感，即溫度循環(huán)可產(chǎn)生初始疲勞裂紋，這種裂紋在振動作用下更易擴展。

軌道交通車輛產(chǎn)品的主要依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)是 “IEC 61373/GB/T 21563軌道交通機車車輛設(shè)備振動沖擊試驗”。在該標(biāo)準(zhǔn)中，將振動分為功能振動和長壽命振動，也可理解為:功能設(shè)計和長壽命設(shè)計的振動要求。

1 功能振動是考慮產(chǎn)品承受經(jīng)受作用其上的振動應(yīng)力時的正常工作能力。在軌道交通領(lǐng)域是為了驗證被試裝備在軌道交通機車車輛上，使用時能否正常工作。但在具體考核時并非要對模擬運行條件下的全部功能和性能指標(biāo)進行評估，為保證能完成對所規(guī)定功能的檢測，時間要足檢測夠長，通常不低于10-30分鐘。

安裝車軸上的3類設(shè)備，由于車輪與軌道交通直接接觸相互激勵，中間沒有任何緩沖措施，所以振動**;

安裝轉(zhuǎn)向架上的2類設(shè)備，由于車軸與轉(zhuǎn)向架之間有緩沖裝置，所以振動相對車軸安裝明顯減小;

對安裝車體上的1類設(shè)備，由于轉(zhuǎn)向架與車體之間又有緩沖裝置，所以振動*小。

2 長壽命振動的目的是證實軌道交通產(chǎn)品在增強的振動環(huán)境條件下，其機械結(jié)構(gòu)的完整性。要解決好機械結(jié)構(gòu)的完整性，主要考慮二個問題:

其一是必須能經(jīng)受運行過程中由持續(xù)作用產(chǎn)生的低強度的重復(fù)載荷引起的疲勞損傷;

其二是結(jié)構(gòu)必須承受運行過程中可能遇到的極限(**)強度的振動與沖擊引起的損傷。