Evaluación Experimental de Fatiga de Marcos de Bogies en Trenes de Metro
Autores: Zhou, Wei; Zhang, Gangli; Wang, Hui; Peng, Chang; Liu, Xiang; Xiao, Heting; Liang, Xifeng
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Evaluación Experimental de Fatiga de Marcos de Bogies en Trenes de Metro
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Vehículos de metro
Bastidor de bogie
Tensión
Estrés estructural
Daños por fatiga
Espectros de tensión
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 26
Citaciones: Sin citaciones
Los vehículos de metro siempre han sido conocidos por su alta densidad de pasajeros, flujo de tráfico frecuente y fuertes cargas alternas debido a su severo entorno de funcionamiento. Como el componente de soporte principal, el bastidor del bogie sufre daños por fatiga y recibe un alto nivel de interés. En este trabajo, se presenta un modelo teórico entre la deformación medida y el estrés estructural a través de la identificación de múltiples cargas, donde se definen matrices de reconocimiento y evaluaciones de estrés del bastidor del bogie según las ubicaciones encontradas en el análisis de elementos finitos (FEA). El modelo se valida a través de cargas aleatorias en la simulación FE, y la desviación de carga está dentro de 1.1 kN. Se realizó un experimento en el segundo bogie del coche cabeza en un tren de metro de seis coches. El estrés von Mises firmado (SVM) se calculó en ubicaciones críticas con el método propuesto y se comparó con lo que se midió. La parte excesiva no fue más del 14.97%, comparando los montos reconstruidos con los medidos. Se desarrollaron espectros de estrés utilizando el conteo de flujo de lluvia y se evaluaron en términos de la regla de acumulación de daños con los grupos de espectros óptimos determinados a partir del análisis de convergencia. La evaluación indica que, cuando el kilometraje de funcionamiento aumenta hasta el ciclo de vida completo de 3,960,000 km, el daño equivalente máximo alcanza 0.35 y 0.46 en la base de la caja de engranajes para los montos medidos y reconstruidos, respectivamente. Los resultados de la investigación sugieren que el método propuesto ofrece una alternativa para la evaluación de fatiga y estrategias de mantenimiento en vehículos de metro, así como en otros tipos de vehículos de tránsito ferroviario.
Descripción
Los vehículos de metro siempre han sido conocidos por su alta densidad de pasajeros, flujo de tráfico frecuente y fuertes cargas alternas debido a su severo entorno de funcionamiento. Como el componente de soporte principal, el bastidor del bogie sufre daños por fatiga y recibe un alto nivel de interés. En este trabajo, se presenta un modelo teórico entre la deformación medida y el estrés estructural a través de la identificación de múltiples cargas, donde se definen matrices de reconocimiento y evaluaciones de estrés del bastidor del bogie según las ubicaciones encontradas en el análisis de elementos finitos (FEA). El modelo se valida a través de cargas aleatorias en la simulación FE, y la desviación de carga está dentro de 1.1 kN. Se realizó un experimento en el segundo bogie del coche cabeza en un tren de metro de seis coches. El estrés von Mises firmado (SVM) se calculó en ubicaciones críticas con el método propuesto y se comparó con lo que se midió. La parte excesiva no fue más del 14.97%, comparando los montos reconstruidos con los medidos. Se desarrollaron espectros de estrés utilizando el conteo de flujo de lluvia y se evaluaron en términos de la regla de acumulación de daños con los grupos de espectros óptimos determinados a partir del análisis de convergencia. La evaluación indica que, cuando el kilometraje de funcionamiento aumenta hasta el ciclo de vida completo de 3,960,000 km, el daño equivalente máximo alcanza 0.35 y 0.46 en la base de la caja de engranajes para los montos medidos y reconstruidos, respectivamente. Los resultados de la investigación sugieren que el método propuesto ofrece una alternativa para la evaluación de fatiga y estrategias de mantenimiento en vehículos de metro, así como en otros tipos de vehículos de tránsito ferroviario.