1、輪對(duì)是高速動(dòng)車組的關(guān)鍵部件之一，也是服役條件最苛刻的部件之一，直接承受了來(lái)自軌道車輛的全部動(dòng)、靜載荷，并在整個(gè)車輛系統(tǒng)中起著直接傳遞輪軌作用力的作用。隨著動(dòng)車組運(yùn)行速度的不斷提高，運(yùn)輸能力的不斷增強(qiáng)，車輛安全性和可靠性方面的問(wèn)題也隨之增多，研究與鋼軌直接接觸的車輪，對(duì)于保證車輛安全和可靠性運(yùn)行具有十分重要的意義。本文主要以CRH5型動(dòng)車組車輪為研究對(duì)象，對(duì)隨機(jī)載荷下含夾雜物動(dòng)車車輪輪輞的疲勞壽命及其可靠性進(jìn)行相關(guān)研究，具體內(nèi)容如下:

2、r>　　首先，基于多體動(dòng)力學(xué)理論和相應(yīng)的動(dòng)力學(xué)參數(shù)，在多體動(dòng)力學(xué)軟件SIMPACK中建立CRH5型軌道車輛的動(dòng)力學(xué)模型。使建立的軌道車輛動(dòng)力學(xué)模型以不同的速度通過(guò)加有激勵(lì)的直線和曲線線路，通過(guò)仿真分析得到軌道車輛的平穩(wěn)性和安全性指標(biāo)，可知建立的軌道車輛動(dòng)力學(xué)模型安全性和舒適性較高，滿足日常運(yùn)行的要求。
　　其次，在建立的軌道車輛動(dòng)力學(xué)模型基礎(chǔ)上，仿真得到不同速度下輪軌載荷時(shí)間歷程。根據(jù)線路實(shí)際情況和設(shè)計(jì)規(guī)范，在建立的SIMPACK

3、動(dòng)力學(xué)模型中對(duì)有代表性的曲線工況和直線工況進(jìn)行仿真分析，得到不同速度、不同工況下的輪軌橫向力和垂向力時(shí)間歷程，最后通過(guò)線路的組合形成不同速度下輪軌載荷時(shí)間歷程，為更真實(shí)的計(jì)算車輪疲勞壽命和可靠度作了鋪墊。
　　然后，采用有限元方法分析含夾雜物動(dòng)車車輪輪輞在隨機(jī)載荷作用下的疲勞壽命。在建立的含夾雜物動(dòng)車車輪輪輞有限元模型中進(jìn)行瞬態(tài)分析，分析得到危險(xiǎn)部位的應(yīng)力時(shí)間歷程，將不同速度下危險(xiǎn)部位的應(yīng)力時(shí)間歷程進(jìn)行雨流計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)和不同置信度、存

4、活率下的S-N曲線進(jìn)行平均應(yīng)力修正，結(jié)合Miner線性累積損傷法則對(duì)含夾雜物的車輪輪輞進(jìn)行疲勞壽命預(yù)估。結(jié)果表明:隨著速度的提高，含夾雜物動(dòng)車車輪輪輞的疲勞壽命明顯縮短，而且不同的置信度和存活率對(duì)含夾雜物動(dòng)車車輪輪輞疲勞壽命影響很大。
　　最后，確定了含夾雜物動(dòng)車車輪輪輞在不同影響因素下的可靠度。對(duì)不同速度下危險(xiǎn)部位應(yīng)力時(shí)間歷程進(jìn)行處理和分布擬合，并根據(jù)結(jié)構(gòu)材料的概率疲勞可靠性曲線得到不同期望壽命下的疲勞強(qiáng)度分布，基于應(yīng)力-強(qiáng)度干