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作者：周其显;周建民;张龙;耿烽;李屏子;
单位：南京铁道职业技术学院;机车车辆智能运维铁路行业重点实验室(华东交通大学);中国铁路广州局集团有限公司江门车辆监造项目部;
摘要：针对频繁进出隧道群复杂服役环境下高速列车制动控制装置下护板组件的焊接疲劳损伤问题，改进了其板材连接方式及结构形式。首先，对原下护板组件整体进行了有限元仿真及焊缝失效分析，明确了焊缝裂纹形成原因，并有针对性地设计了两种改进方案。利用Hyperworks软件分析了优化后的两种下护板组件在极限气动载荷作用下的形变、最大应力及一阶模态数据。结果表明：改进方案1采用与既有动车组设备舱底板一致的梯形护板，虽然结构强度提升明显，但梯形护板限制了铆钉分布范围，最大应力甚至超出原方案。改进方案2保持原方案中波形护板形状不变，通过增加护板厚度并优化主框架结构，最大应力降低至125 MPa,处于材料疲劳安全值范围内。相较于原方案，改进方案2最大应力减小29.8%,最大变形位移减小68.6%,第一阶模态振动频率提高26.8%。最后，对改进方案2样品开展了疲劳冲击测试，模拟列车真实运用工况累计施加2×10~6次周期交变载荷。试验结果表明：样件铆钉处未出现裂纹、破损等异常现象，释放载荷后，样件没有可见的永久性变形，满足高速列车复杂服役环境运用要求。
关键词：高速列车;;气动载荷;;疲劳损伤;;结构优化
基金资助：中国铁路郑州局集团有限公司重点课题(2024J04);; 南京铁道职业技术学院轨道交通装备数字化研究中心资助项目(KYPT2023001)
