地鐵列車車體結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性與優(yōu)化研究.pdf

1、論文以模塊化鋁合金地鐵列車車體為研究對(duì)象，在江蘇省十五重大科技攻關(guān)項(xiàng)目“模塊化鋁合金地鐵車體開(kāi)發(fā)與產(chǎn)業(yè)化”(批準(zhǔn)號(hào)：BE200401.6)和西南交通大學(xué)牽引動(dòng)力國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放基金“地鐵車輛結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)分析與優(yōu)化”(批準(zhǔn)號(hào)：TPL0604)的支持下，基于結(jié)構(gòu)和空氣動(dòng)力學(xué)理論，研究以提高地鐵車輛的結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)性能為目標(biāo)。論文的主要研究?jī)?nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)如下： 1.建立了模塊化鋁合金地鐵列車車體各分總成及整車的CAD裝配模型，為建立車體結(jié)構(gòu)動(dòng)力

2、學(xué)CAE模型做好了前期準(zhǔn)備。 2.建立了新型高速地鐵列車動(dòng)車體各分總成及整車的結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)CAE模型。該模型考慮了車輛結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性分析時(shí)既要有足夠的分析精度，但規(guī)模又不宜太大，以照顧到計(jì)算機(jī)運(yùn)行的效率。 3.以拖車(頭車)作為研究對(duì)象，確定了有限元模型的計(jì)算載荷、運(yùn)行工況和評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)。計(jì)算了在整備狀態(tài)下的車體靜強(qiáng)度，整備狀態(tài)和超常狀態(tài)下的固有頻率和振型。結(jié)果表明，地鐵車體靜強(qiáng)度能滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求，而車體一階扭轉(zhuǎn)和一階垂向彎

3、曲自振頻率則低于10Hz，這樣就不能避開(kāi)轉(zhuǎn)向架的點(diǎn)頭頻率。因此，提出了在滿足車體強(qiáng)度前提下，適度減輕結(jié)構(gòu)質(zhì)量和增大結(jié)構(gòu)剛度，實(shí)現(xiàn)降低次要的振型頻率來(lái)提高主要的振型頻率，以避開(kāi)轉(zhuǎn)向架的點(diǎn)頭頻率。 4.以工業(yè)設(shè)計(jì)的理論與方法作指導(dǎo)，研究了CAS技術(shù)在地鐵列車頭造型設(shè)計(jì)車中的應(yīng)用，根據(jù)我國(guó)地鐵B型車車輛限界標(biāo)準(zhǔn)，綜合考慮列車氣動(dòng)和美學(xué)因素，并結(jié)合地鐵列車的運(yùn)行特點(diǎn)，提出了三種地鐵列車車頭簡(jiǎn)化計(jì)算模型，討論了地鐵列車流線型車頭的外形設(shè)計(jì)