变流器穿墙套管安装板在随机载荷下的振动疲劳寿命分析

张强强，史江，刘莉

（1.中车永济电机有限公司，山西 永济 044500；2.西安交通大学 机械结构强度与振动国家重点实验室，西安 710049）

近几年来，我国高速铁路快速发展，动车组运行速度在不断提高，车辆的服役环境也愈发恶劣，给列车各个部件的结构强度带来了更严峻的考验。轨道不平整、气流扰动以及外部环境等因素，都会使动车组列车运行中产生振动[1]。变流器穿墙套管安装板是位于直接安装于车体上部的柜体变流器中，其下部连接着重要的铜排电路，若不能保证安装板在冲击和振动等随机载荷作用下的疲劳性能，则会导致结构内安装的电气元器件无法正常工作，甚至危及列车行驶安全，因此必须对穿墙套管安装板进行疲劳研究[2]。

动车组列车在实际的运行过程中有特殊的规律，承受纵向、横向和垂向的激励载荷，故会引发一定的环境振动。这些振动无法用确定的函数表示却又有一定的统计规律，车辆系统便是处于这种随机振动状态中。随机振动现象在自然界和工程中广泛存在，是导致很多设备故障和结构失效的主要原因，对于许多承受动载荷的工程结构，确保其动力学性能良好至关重要。设计者需要在结构的设计阶段，对所设计的结构在运行工况下的动力学性能进行精确分析预测。结构的动力学性能可通过结构随机振动分析来获得，而随机振动应力和应变响应不能用确定性的时间或空间坐标函数描述，所以只能用概率或统计的方法描述。……