随着铁路高速化、重载化的发展,轮轨工作环境日益恶化,其破坏也变得越来越严重。对于铁路机车车辆,特别是对轮对进行实时监测显得尤为重要。本论文利用LMS.Test.Lab试验软件和大型通用有限元分析软件ANSYS,从结构振动分析的角度对轮对损伤作了一些研究。 首先利用振动理论和模态分析理论,运用ANSYS大型通用有限元软件对预置裂纹薄板结构进行模态分析计算,得出了裂纹大小和位置与振型、频率之间的对应关系,应用LMS.Test.Lab试验模态分析系统进行了验证。 应用简单式样的分析结果对真实轮对进行了损伤识别分析。方法为:运用ANSYS大型通用有限元软件对KRD₃—915D轮对进行建模,摸拟了轮对在卸荷槽附近的不同损伤度,进行了轮对单裂纹在无损伤和有损伤的情况下的模态分析。并在114～190Hz、220～240Hz和336～360Hz区间内进行了无损伤和有损伤的谐响应分析。得到了无损伤轮对与有损伤轮对同一阶模态振型基本相同,轮对各阶模态的自然频率随着损伤度的增加向低频方向移动或不发生移动。损伤量越大,频率移动量越大。轮对无损伤和有损伤时其位移振幅幅值变化很大。通过对应力频率响应函数与应变频率响应函数的比较,得出可采用应变参数作为损伤识别的参数。 最后通过分析得出轮对出现损伤时,应用模态振型改变和频率移动来识别裂纹损伤是可行的,当损伤度小时亦采用应变频率响应函数的幅值变化量来确定轮对损伤量的大小,当损伤度大时亦采用频率的移动量来确定轮对损伤量的大小。