柔性車(chē)體的隨機(jī)振動(dòng)性能和動(dòng)應(yīng)力分析.pdf

1、鐵路是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的大動(dòng)脈，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主導(dǎo)。發(fā)展鐵路事業(yè)，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)起著非常大的促進(jìn)作用，客車(chē)高速化是鐵路運(yùn)輸?shù)募榷òl(fā)展方向。 隨著列車(chē)速度的提高，車(chē)體的振動(dòng)、噪聲問(wèn)題愈發(fā)顯著，這直接關(guān)系到高速列車(chē)運(yùn)行的安全性和乘坐舒適度。另外，鐵路的高速化對(duì)客車(chē)的輕量化提出了更高的要求，高度的輕量化將導(dǎo)致車(chē)輛動(dòng)態(tài)性能的下降，車(chē)速的提高也會(huì)使各種不平順引起的隨機(jī)激勵(lì)頻率的頻域加寬，并通過(guò)轉(zhuǎn)向架作用于車(chē)體，以較高的頻率激勵(lì)出車(chē)體的彈性振動(dòng)，導(dǎo)致

2、車(chē)體垂向和橫向振動(dòng)加速度增大，這勢(shì)必會(huì)影響車(chē)輛的動(dòng)態(tài)性能和乘坐舒適度。 論文主要通過(guò)建模得到了各部件的質(zhì)量、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，同時(shí)由有限元計(jì)算出模態(tài)分析結(jié)果和子結(jié)構(gòu)特征，為建立多體動(dòng)力學(xué)模型做好了準(zhǔn)備。通過(guò)多體動(dòng)力學(xué)軟件SIMPACK和有限元分析軟件ANSYS的有效結(jié)合，完成了全剛體車(chē)輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型以及剛體－柔體耦合車(chē)輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型，同時(shí)獲得了兩個(gè)模型在美國(guó)5級(jí)譜隨機(jī)激擾下車(chē)體振動(dòng)較大部位的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，并進(jìn)行了比較分析。由此可以揭示出

3、將車(chē)體考慮成柔性體的剛?cè)狁詈夏Ｐ团c全剛性體模型的區(qū)別。利用準(zhǔn)靜態(tài)應(yīng)力分析方法對(duì)車(chē)體結(jié)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)應(yīng)力計(jì)算，具體方法是利用ANSYS獲得車(chē)體結(jié)構(gòu)在設(shè)定載荷工況下的應(yīng)力影響因子（SIC），并將其與剛?cè)狁詈隙囿w仿真得出的載荷歷程相乘疊加求和計(jì)算（即最大主應(yīng)力的疊加計(jì)算），最終獲得車(chē)體結(jié)構(gòu)動(dòng)應(yīng)力－時(shí)間歷程。 本文通過(guò)綜合有限元分析和多體動(dòng)力學(xué)仿真分析，得出結(jié)論：與全剛體模型相比較，將車(chē)體進(jìn)行柔（彈）性化處理對(duì)車(chē)體橫向振動(dòng)影響較小，對(duì)車(chē)體的垂