关键词:动车组；风缸；冲击强度；疲劳强度
动车列车运行对我国的交通运输起着重要的作用，目前，动车已经成为我国主要的一种交通工具，相对于其他交通工具来说，动车的安全稳定性更高，风缸在动车的运行过程中起着交换空气的作用，通过空气制动能力的来回交换，进而产生强大的动力推动动车的运行。动车在运行的过程中由于速度过快，受到强大风力的影响，其风缸的荷载能力受到破坏，导致动车外部的某些悬挂部件出现裂痕，另外，在动车运行的过程中，由于其车身的抖动，会对吊装结构产生一定的伤害，在动车运行速度够快时，那么吊装结构就会受到极大的损害，为了避免疲劳事故的发生，那么就要及时对动车组的风缸安装结构强度进行检测，或者对动车风缸的疲劳程度进行检验，通过仿真模型的建立、计算与分析，那么就会进一步得出最终的结果。仿真模型的建立就是要以具体的铁路数据为基础，在真实的数据模型基础下，通过对动车组安装结构与疲劳风缸的数据分析，进而判断动车组风缸的安全运行强度。
一、动车组风缸的影响力
风缸是动车组运行过程中非常重要的一个部位，对于动车组来说，总风缸主要是用于储存压缩空气供制动系统及其他用风系统使用的，同时能够使压缩空气冷却，分离沉淀部分油、水等，在三个方向的力强大的压力下，动车组风缸也会受到破损，在动车组风缸受到损害的前提下，动车是无法平稳运行的。一般情况下，动车速度非常快，在高速度下，风力速度足够大，对风缸的安全稳定产生影响，长时间影响下，风缸会产生疲劳，因此，在动车运行前，都会对风缸进行总体检查，在日常的风缸检查中，包括对动车组风缸安装结构的强度分析，另外，会通过一系列疲劳仿真模型，进而判断出动车组风缸的疲劳程度，如果动车风缸大规模出现疲劳，那么就要及时进行更换，确保动车组平稳安全的运行。
二、动车组风缸疲劳仿真分析
动车组风缸长时间遭受强大压力的情况下，风缸会有一定的损害程度，动车组风缸必须定期进行检查，还要建立仿真模型进行疲劳强度的测试检验工作，那么，疲劳仿真模型分析建立的过程是如何进行的，接下来，将对动车风缸仿真模型的建立分析进行总的概述。
2.1为疲劳分析提供有限元分析结果
在对动车风缸建立模型前，要对影响风缸结构强度的受力因素进行测试，确定数值之后，计算荷载压力下三个影响力的具体变化水平，计算纵向、横向、垂向三个力的大小，通过设置对照组，设置变力、不变力的对照组，进一步通过数值计算分析结果，得出最终哪个力对风缸的影响最大，为后期疲劳分析过程提供一定的数据支持。对于动车风缸而言，三个影响力的大小都会对动车风缸产生一定的影响，而且疲劳荷载力的数值变化也会对动车风缸的荷载能力产生一定的影响。将动车风缸安装结构模型分为几个有限元部分，对每个部分的荷载能力以及影响力因素的大小都要做出具体的记录、计算与分析，为后期疲劳分析结构提供有限元的分析结果。
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2.2确定疲劳分析区域
动车列车组每个地区的受力面积、受力区域都不同，在日常的运行过程中，动车列车运行会遭受大面积的损害，在提供疲劳数据结果时，那么通过计算分析就要判断出具体的疲劳区域。在具体的疲劳模型中，由于各个方面的受力面积不同，其动车外部破坏的程度也就不同。在提供了有限元分析结果与数据后，通过计算分析过程就可以确定动车风缸疲劳分析区域，只有在分析除了疲劳区域之后，才能针对具体的疲劳区域进行维修检查，保证动车列车风缸的正常运行。因此，对于动车组风缸的疲劳检测来说，其确定疲劳分析区域是最重要的，在列车日常的运行过程中，由于每个部位的受力面积大小不同，那么对风缸的影响程度也会不同，在受力大小、受力面积不同时，会不同程度上对动车列车外边造成影响，那么在判断破坏力度时，有限元的分析结果与疲劳分析区域才是能直接修复动车列车风缸的直接方式方法。
2.3疲劳分析及结果
对动车列车风缸疲劳模型的计算分析结果，将直接决定着动车列车风缸应当如何修复，在不同压力情况下，动车列车风缸不同位置，以及其他各方面影响因素下，会对风缸产生不同程度的疲劳结果。那么，在分析疲劳程度时，需要建立模型，将其模型分为几个有限元结构，将有限元分析结果，以及各个影响力的数值通过具体的计算分析，确定风缸疲劳的位置、疲劳的大小。采用最大主应力法进行无限寿命评估，疲劳分析区域的各个单元的各个节点的最严厉应力循环的应力均值、应力幅值打点至图表中，通过对图表结构的分析，那么就可以得出风缸疲劳分析的结果，从而保证动车列车风缸的正常运行。因此，对于整个模型分析结果来说，模型的建立才是最重要的步骤。
小结:随着时代的不断发展，我国各方面的发展都在不断进步，进入到二十一世纪以后，我国在技术方面的发展突飞猛进，制造出很多技术领先的产品。科学一词在不同的时代会赋予它不同的含义，随着时代的不断进步，创新的科学技术也不断提高，科技作为国家的第一生产力当然很重要。目前工业4.0正如火如荼的发展，使得很多新型技术逐渐的创造发掘出来，在工业4.0新型技术大潮下，我国紧跟步伐，不断的进行学习并且在此基础上进行创造、创新。也正是因为我国科技的不断创新与发展，我国目前的交通运输行业发展迅速，我国已经成为铁路动车运行总长的大小前列，动车列车各项技术也已经基本完善。动车列车风缸是动车运行的关键部位，在长时间的运行下，风缸由于受到各种外力的影响会产生一定的疲劳，因而要对风缸的安装结构强度与疲劳程度进行分析。因此，车体疲劳强度的仿真分析显得尤为重要，既可以对现有车体结构的疲劳性能进行评估，又可对车体结构的设计提供一定的指导。无论是动车列车风缸的安装结构强度分析过程，还是对疲劳仿真模型的建立，都能够促进动车风缸的安全平稳运行。因此，在整个检验的过程中，仿真模型的建立与分析过程是很重要的，要保证整个分析过程以及采集计算数据的真实有效性。
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论文作者:高亚斯
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第20期
论文发表时间:2020/4/28
标签：疲劳论文; 车组论文; 结构论文; 模型论文; 列车论文; 强度论文; 荷载论文; 《科学与技术》2019年第20期论文;