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基于动力学和有限元法的扫石器疲劳寿命评估
关正, 吴兴文, 刘阳, 黄金宝, 赵明花, 池茂儒
噪声与振动控制
2025, 45 (4):
123-129.
针对地铁车辆扫石器及其安装座的振动疲劳问题，提出一种基于有限元法和动力学仿真的疲劳寿命评估方法。通过建立扫石器及其安装座有限元模型和多轴随机振动动力学模型，将安装座处的实测振动加速度作为激励信号进行仿真，得到关键位置的应力响应，并结合实测应力信号以验证模型的准确性，再采用并行计算处理方法进行全程动力学仿真，最后基于材料S-N曲线和Miner 损伤理论进行疲劳寿命评估。结果显示，扫石器安装座圆弧过渡区为薄弱位置，疲劳寿命不满足设计要求；仿真得到的加速度和动应力响应结果与实测信号较为一致，体现该动力学模型可以较好地再现扫石器真实服役环境。在今后的部件优化设计阶段可结合实际的激励信号使用此方法对结构进行疲劳寿命评估与迭代优化，直至满足设计要求，具有良好的经济性与高效性。
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