200km-h電力機(jī)車(chē)輔助變流柜的結(jié)構(gòu)仿真分析.pdf

1、為了適應(yīng)我國(guó)時(shí)速200km/h客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)運(yùn)用要求，同時(shí)更好地滿(mǎn)足既有干線(xiàn)進(jìn)一步提速發(fā)展需要，目前我國(guó)正在研制設(shè)計(jì)新一代200km/h交流傳動(dòng)客運(yùn)電力機(jī)車(chē)。電氣傳動(dòng)是機(jī)車(chē)中極其重要的部分，其中輔助變流柜是保證該機(jī)車(chē)電氣傳動(dòng)的一個(gè)重要的裝置，其內(nèi)部放置了大量的電氣設(shè)備，這些設(shè)備相互依靠、相互制約，是電氣性能得以實(shí)現(xiàn)的重要保證。 隨著機(jī)車(chē)車(chē)輛運(yùn)行速度的不斷提高，列車(chē)在運(yùn)行中承受的縱向、橫向及垂向的沖擊和振動(dòng)等綜合載荷作用變得越來(lái)越復(fù)雜，

2、車(chē)體及其安裝結(jié)構(gòu)包括車(chē)載吊掛件的運(yùn)行工況也變得更為惡劣。柜體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和振動(dòng)特性直接影響到柜內(nèi)電氣元件的正常工作，甚至影響列車(chē)運(yùn)行安全。因此，為了確保柜體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)合理性和使用安全性，在設(shè)計(jì)階段必須對(duì)柜體結(jié)構(gòu)進(jìn)行強(qiáng)度分析和模態(tài)分析。 本文利用計(jì)算機(jī)仿真分析軟件CATIA完成了200km/h電力機(jī)車(chē)輔助變流柜的三維造型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在詳細(xì)分析輔助變流柜結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用有限元分析軟件HyperWorks，建立了柜體的有限元力學(xué)模型

3、。由于該柜體及其內(nèi)部設(shè)備的安裝采用的是鉚接和螺栓連接的結(jié)構(gòu)形式，其模擬方式不同于焊接結(jié)構(gòu)，針對(duì)其連接方式的特殊性，本文采用剛性單元模擬鉚接和螺栓連接，采用質(zhì)量單元模擬柜內(nèi)電氣設(shè)備。依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)EN61373，考核柜體在慣性力載荷下的強(qiáng)度，并進(jìn)行模態(tài)分析。結(jié)果表明柜體初始設(shè)計(jì)方案局部結(jié)構(gòu)的最大等效應(yīng)力大于材料的許用應(yīng)力220MPa，不符合標(biāo)準(zhǔn)。因此對(duì)柜體的強(qiáng)度薄弱部位進(jìn)行了改進(jìn)，并對(duì)改進(jìn)后的柜體結(jié)構(gòu)進(jìn)行強(qiáng)度校核和模態(tài)分析，分析結(jié)果表明改進(jìn)后的