基于轻量化与疲劳寿命的铁路货车轴端发电机结构设计优化研究

作     者：姚竖 魏晓 王泽汉 陈维东 陆正刚 Yao Shu;Wei Xiao;Wang Zehan;Chen Weidong;Lu Zhenggang

作者机构：同济大学铁道与城市轨道交通研究院上海200092 包头北方创业有限责任公司内蒙古包头014000 

出 版 物：《机电工程技术》 (Mechanical & Electrical Engineering Technology)

年 卷 期：2023年第52卷第4期

页      码：51-56,211页

摘      要：针对轴端发电机安装于转向架车轴端部,承受轮轨冲击大,可靠性要求高等问题,以现有转K6转向架轴端永磁发电机为研究对象,以IEC 61373—2010标准中的加速度谱密度为激励,基于三区间法对电机壳体进行随机振动环境下的疲劳强度分析。为同时满足疲劳寿命和轻量化设计要求,提出发电机壳体结构设计优化方法;对壳体进行有限元参数化建模,通过灵敏度分析确定对壳体质量、应力响应谱密度峰值、1阶模态频率等影响较大的结构尺寸参数;采用拉丁超立方抽样,结合代理模型与多岛遗传优化算法对电机壳体的结构尺寸进行优化分析。仿真结果表明:优化后轴端发电机壳体的质量相比于优化前降低了29.9%,且疲劳寿命、冲击强度均满足标准要求。

主 题 词：轴端发电机 轻量化 随机振动疲劳 三区间法 响应面法 

学科分类：080801[080801] 0808[工学-自动化类] 08[工学] 

D　O　I：10.3969/j.issn.1009-9492.2023.04.012

馆 藏 号：203121173...