《高速动车组齿轮箱箱体振动特性及疲劳强度研究》针对高速动车组在各种服役工况下齿轮箱箱体的振动特性和疲劳强度，开展了深入的理论和应用研究。通过线路长期服役跟踪试验、台架试验、动力学仿真分析及有限元分析，并结合振动时频分析及疲劳强度损伤研究，得出车轮多边形化对齿轮箱箱体振动特性的影响及其传递规律，探讨了箱体局部固有模态共振及动应力对其疲劳损伤的影响，分析了齿轮箱箱体在各种服役工况下的疲劳寿命。此著作的研究成果具有创新性和科学意义，对工程实际具有很好的指导作用。
朱海燕（1975一），男，华东交通大学副教授，工学博士，硕士生导师，轨道车辆工程教研室骨干教师，承担“动车组总体及转向架”课程教学，主要从事高速列车系统动力学和疲劳强度研究，主持国家自然科学基金、江西省自然科学基金及教育厅科技项目共5项，国内外学术期刊发表论文20余篇，申报及授权发明专利、实用新型专利20余项。
第1章 绪论
1．1 工程背景及研究意义
1．1．1 齿轮箱故障问题
1．1．2 齿轮箱故障分析
1．2 国内外研究现状
1．2．1 高速列车齿轮箱振动特性研究现状
1．2．2 高速列车齿轮箱疲劳失效及可靠性研究现状
1．3 本书的主要研究内容
1．3．1 齿轮箱箱体振动特性研究
1．3．2 齿轮箱箱体疲劳失效研究
第2章 振动信号处理方法与结构疲劳损伤理论
2．1 传统时频分析方法
2．1．1 傅里叶变换
2．1．2 短时傅里叶变换
2．1．3 连续小波变换
2．1．4 Wigner-Ville时频分布
2．1．5 频率混叠
2．2 齿轮箱振动信号的调制与边频带分布
2．2．1 齿轮啮合振动简化理论模型
2．2．2 齿轮箱振动频率调制机理
2．2．3 齿轮箱振动频率组成分析
2．3 结构疲劳损伤评估理论
2．3．1 雨流计数理论
2．3．2 Miner线性疲劳损伤理论
2．3．3 叠加法理论
2．3．4 功率谱密度疲劳寿命理论
2．3．5 惯性释放理论
2．4 本章小结
第3章 高速动车组齿轮箱箱体线路服役试验研究
3．1 高速动车组齿轮箱和轴箱振动频率
3．1．1 齿轮箱和轴箱振动频率分析
3．1．2 轮轨激扰频率分析
3．2 齿轮箱箱体振动特性试验对比分析
3．2．1 试验工况
3．2．2 齿轮箱箱体振动特性分析
3．3 结构改进的齿轮箱箱体线路服役特性试验研究
3．3．1 列车过分相区工况
3．3．2 列车上坡与下坡运动工况
3．3．3 列车过九里庄隧道工况
3．3．4 列车过鞍山隧道工况
3．3．5 列车起动加速并减速至停车工况
3．3．6 列车过曲线轨道工况
3．4 本章小结
第4章 高速动车组齿轮箱箱体台架试验研究
4．1 齿轮箱箱体振动特性台架试验方法
4．1．1 试验台结构及工作原理
4．1．2 试验方案
4．2 齿轮箱箱体振动特性试验分析
4．2．1 13阶滚轮激励工况振动均方根值演化
4．2．2 不同速度垂向载荷工况下的振动特性分析
4．2．3 时频谱特性
4．3 齿轮箱箱体动应力特性试验分析
4．3．1 结构疲劳失效名义应力法
4．3．2 动应力累计损伤特性
4．4 本章小结
第5章 高速动车组齿轮箱箱体振动特性仿真分析
5．1 高速动车组动力学模型建立
5．1．1 刚柔耦合动力学建模基本理论
5．1．2 齿轮箱箱体振动测点布置
5．1．3 动力学模型验证
5．2 直线轨道上振动特性影响分析
5．2．1 存在车轮多边形工况
5．2．2 振动加速度的影响因素
5．2．3 动应力影响因素
5．2．4 振动传递分析
5．2．5 多边形幅值影响分析
5．2．6 多边形阶次影响分析
5．3 曲线轨道上不同阶次多边形影响分析
5．3．1 振动加速度影响因素
5．3．2 动应力影响因素
5．4 曲线轨道上不同速度等级下的多边形影响分析
5．4．1 振动加速度影响因素
5．4．2 动应力影响因素
5．5 轮径差影响分析
5．5．1 车轮轮径差
5．5．2 直线轨道上轮径差影响分析
5．5．3 曲线轨道上轮径差影响分析
5．6 本章小结
第6章 结构改进齿轮箱箱体疲劳失效评估
6．1 计算工况分析
6．1．1 超常载荷分析
6．1．2 运营载荷
6．1．3 冲击载荷
6．1．4 随机振动载荷分析
6．2 有限元模型分析
6．2．1 超常载荷和运营载荷工况分析模型
6．2．2 冲击载荷工况分析模型
6．2．3 随机振动工况分析模型
6．3 结果分析
6．3．1 超常载荷下分析结果
6．3．2 运营载荷下的计算结果
6．3．3 冲击载荷分析结果
6．3．4 随机振动工况分析结果
6．4 本章小结
第7章 结论与展望
7．1 主要研究结论
7．2 研究展望
参考文献
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