考虑柔性的货车动力学性能分析及建模优化

考虑柔性的货车动力学性能分析及建模优化

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文集编号: 2015012305756

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文档介绍

车辆的高速化、重载化已成为铁路运输发展的时代主题。高速化可以有效地减少运行时间和提高经济效益,但随着速度提高,可能激起车辆系统某个相关频率引起共振恶化车辆动力学性能。重载化可以使运输能力提高,但也引起很多新问题,如装载货物后的车体固有频率的变化、部件间耦合作用增强等。这些使得弹性变形对车辆动力学性能影响的问题受到了极大关注。本文首先阐述了计算多体动力学基础理论,着重介绍了SIMPACK中刚柔耦合多体系统动力学理论基础;然后运用计算机辅助设计软件Pro/Engineer绘制敞车车体和与之配套的转K6转向架侧架和摇枕三维图,结合有限元HyperMesh和ANSYS软件各自优点建立有限元模型,并对于空重车车体、侧架和摇枕进行了模态分析和子结构分析;其次在此基础上,分别建立了车辆系统多刚体模型和四种刚柔耦合动力学空重车模型。对比空重车模态结果,可知空车模态和重车模态振型基本相同,但是同振型重车模态较空车偏小,这为车体轻量化设计提供了参考;基于多刚体和四种刚柔耦合系统动力学空重车模型,对车辆系统的动力学性能进行分析,探讨各部件弹性效应对车辆动力学性能的影响程度,提出最优建模方法:当考虑振动响应时,只需要考虑车体柔性即可满足要求;当考虑车辆系统动力学性能时,对于车辆运行稳定性和平稳性,车体、侧架和摇枕柔性的影响不大,几乎可以忽略;对于动态曲线通过性能,有必要同时考虑车体和侧架柔性的影响,有助于指导高效准确地建立动力学仿真模型。

文档标签: 工程力学
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