高速列車面向CAD-CAE集成的動力學性能分析技術(shù)及平臺搭建.pdf

1、近些年來，我國的高速鐵路技術(shù)和建設(shè)得到了長足的發(fā)展，高速列車的研究也從引進借鑒國外經(jīng)驗和技術(shù)向自主研發(fā)轉(zhuǎn)變，同時在研究過程中又要著眼于我國的國情。高速列車是典型的復雜機電產(chǎn)品，從目前其產(chǎn)品設(shè)計的角度來看，設(shè)計分析并未形成體系和充分發(fā)揮其作用。一方面，CAD模型通常只是作為幾何形狀模型用于其下游的CAE分析，這就需要大量的時間進行模型的清理和修復，同時CAE分析的結(jié)果不能反饋回CAD中指導設(shè)計;另一方面，CAE分析工具較為單一和渙散，各C

2、AE分析領(lǐng)域聯(lián)系不強，未形成一個統(tǒng)一的集成平臺，這不利于分析人員的協(xié)同。
　　針對以上問題，本文簡要分析高速列車數(shù)字化設(shè)計中存在的問題及挑戰(zhàn)，借助商業(yè)平臺LMS Virtual.Lab集成第三方軟件，搭建了高速列車CAD/CAE統(tǒng)一集成平臺。Virtual.Lab是通過CATIA CAA基于CATIA V5環(huán)境開發(fā)，具有與CATIA V5一致的界面環(huán)境，同時也集成了CATIA V5的參數(shù)化特征建模功能，實現(xiàn)了與CAD的無縫集成，平

3、臺能夠良好地集成第三發(fā)軟件融入到統(tǒng)一的CAD環(huán)境中，而不需要或較少重新在CAE軟件中建模。此外，平臺具備較強的二次開發(fā)和擴展能力。
　　考慮面向CAD/CAE的集成環(huán)境，在集成于CAD的Motion壞境中，利用CAA V5和Motion的二次開發(fā)功能，自定義多個機車車輛特有力元，并結(jié)合C++和Fortran混合編程技術(shù)集成輪軌關(guān)系求解模塊，構(gòu)建了基于設(shè)計模型的高速列車動力學仿真分析模型。通過與Simpack中CRH2算例的定性分析