Síntesis de Espectros de Entorno de Vibración y Evaluación de Fatiga para Equipos de Piso Inferior en Trenes EMU de Alta Velocidad
Autores: Chen, Can; Guo, Lirong; Li, Guoshun; Li, Yongheng; Zhang, Yichao; Zhang, Hongwei; Gong, Dao
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Síntesis de Espectros de Entorno de Vibración y Evaluación de Fatiga para Equipos de Piso Inferior en Trenes EMU de Alta Velocidad
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Desarrollo
Problemas de vibración
Equipos bajo el suelo
Vibración multicanal
Daño por fatiga
Velocidad operativa
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 24
Citaciones: Sin citaciones
Con el desarrollo continuo de unidades múltiples eléctricas de alta velocidad (EMUs), los problemas de vibración de los vehículos se han vuelto cada vez más prominentes. Durante la operación, el equipo instalado en el piso del carro está sujeto a vibraciones aleatorias de múltiples puntos transmitidas desde el carro, lo que induce un daño significativo por fatiga. Este documento presenta un análisis exhaustivo de los datos del entorno de vibración de múltiples canales para varios equipos de piso obtenidos a través de mediciones en el sitio a diferentes velocidades de operación. Se propone un método sintético espectral basado en principios estadísticos para generar espectros del entorno de vibración para diversos equipos de piso. Finalmente, utilizando el análisis de fatiga en el dominio de la frecuencia, se evalúa el daño por fatiga al equipo de piso en diferentes entornos operativos. Los resultados de la investigación muestran que el espectro del entorno de vibración del equipo de piso en trenes EMU de alta velocidad difiere significativamente del espectro de vibración especificado en la norma IEC 61373, especialmente en altas frecuencias. A pesar de esta diferencia en las características espectrales, los valores de energía de vibración total de los dos espectros son comparables. Además, los espectros de vibración de diferentes equipos de piso exhiben variaciones que se pueden atribuir a sus posiciones de instalación. A medida que aumenta la velocidad de operación, el daño por fatiga al equipo de piso muestra un crecimiento exponencial. Sin embargo, el daño total acumulado por fatiga se mantiene relativamente bajo, permaneciendo consistentemente por debajo de un valor de 1.
Descripción
Con el desarrollo continuo de unidades múltiples eléctricas de alta velocidad (EMUs), los problemas de vibración de los vehículos se han vuelto cada vez más prominentes. Durante la operación, el equipo instalado en el piso del carro está sujeto a vibraciones aleatorias de múltiples puntos transmitidas desde el carro, lo que induce un daño significativo por fatiga. Este documento presenta un análisis exhaustivo de los datos del entorno de vibración de múltiples canales para varios equipos de piso obtenidos a través de mediciones en el sitio a diferentes velocidades de operación. Se propone un método sintético espectral basado en principios estadísticos para generar espectros del entorno de vibración para diversos equipos de piso. Finalmente, utilizando el análisis de fatiga en el dominio de la frecuencia, se evalúa el daño por fatiga al equipo de piso en diferentes entornos operativos. Los resultados de la investigación muestran que el espectro del entorno de vibración del equipo de piso en trenes EMU de alta velocidad difiere significativamente del espectro de vibración especificado en la norma IEC 61373, especialmente en altas frecuencias. A pesar de esta diferencia en las características espectrales, los valores de energía de vibración total de los dos espectros son comparables. Además, los espectros de vibración de diferentes equipos de piso exhiben variaciones que se pueden atribuir a sus posiciones de instalación. A medida que aumenta la velocidad de operación, el daño por fatiga al equipo de piso muestra un crecimiento exponencial. Sin embargo, el daño total acumulado por fatiga se mantiene relativamente bajo, permaneciendo consistentemente por debajo de un valor de 1.