噪声与振动控制

噪声与振动控制 ›› 2025, Vol. 45 ›› Issue (6): 104-110.

• 振动理论与数值解法 • 上一篇    下一篇

考虑不同充液比例的净水箱随机振动疲劳分析

于浩东1，李晓峰2，张岱霖1，赵春雷3   

  1. ( 1. 大连交通大学机车车辆工程学院，辽宁大连116028；
    2. 大连交通大学中车学院，辽宁大连116028；
    3. 中车齐齐哈尔车辆有限公司技术中心，黑龙江齐齐哈尔161002 )
  • 收稿日期:2024-04-24 修回日期:2024-07-10 出版日期:2025-12-18 发布日期:2025-12-02

Random Vibration Fatigue Analysis of CleanWater Tanks Considering Different Filling Ratios

  • Received:2024-04-24 Revised:2024-07-10 Online:2025-12-18 Published:2025-12-02

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摘要： 随着高速动车组的不断提速，外部激扰导致车载设备出现疲劳破坏的问题愈加突出。净水箱作为动车组车载设备中的一种，充液比例会对其振动特性及疲劳寿命产生影响，因此需要对其进行区别于一般结构设备的研究。结合矩形充液容器的水平激振试验，对适用于充液结构流-固耦合分析的两种数值计算方法—“流体单元法”与“质量单元法”进行研究。研究结果表明，“质量单元法”的准确性及分析效率更好，并使用该方法针对某高速动车组的车载净水箱设备进行流-固耦合模态分析，对比总结盛液量对净水箱振动特性的影响。最后基于净水箱的前10 阶模态分析结果，依据IEC 61373－2010 标准，对车载净水箱设备进行横向激励下的随机振动疲劳分析。结果表明，随着设备内部充液比例的提高，净水箱的模态频率相应地降低，且其疲劳寿命呈现先急后缓的下降规律，可为高速动车组车载储液设备的设计开辟新的思路。

关键词: 振动与波, 流-固耦合, 充液比例, 模态, 随机振动, 疲劳寿命