200km-h電力機車輔助變流柜的結(jié)構(gòu)仿真分析.pdf

1、為了適應(yīng)我國時速200km/h客運專線運用要求，同時更好地滿足既有干線進一步提速發(fā)展需要，目前我國正在研制設(shè)計新一代200km/h交流傳動客運電力機車。電氣傳動是機車中極其重要的部分，其中輔助變流柜是保證該機車電氣傳動的一個重要的裝置，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，是電氣性能得以實現(xiàn)的重要保證。 隨著機車車輛運行速度的不斷提高，列車在運行中承受的縱向、橫向及垂向的沖擊和振動等綜合載荷作用變得越來越復(fù)雜，

2、車體及其安裝結(jié)構(gòu)包括車載吊掛件的運行工況也變得更為惡劣。柜體結(jié)構(gòu)的強度和振動特性直接影響到柜內(nèi)電氣元件的正常工作，甚至影響列車運行安全。因此，為了確保柜體結(jié)構(gòu)的設(shè)計合理性和使用安全性，在設(shè)計階段必須對柜體結(jié)構(gòu)進行強度分析和模態(tài)分析。 本文利用計算機仿真分析軟件CATIA完成了200km/h電力機車輔助變流柜的三維造型結(jié)構(gòu)設(shè)計。在詳細分析輔助變流柜結(jié)構(gòu)特點的基礎(chǔ)上，運用有限元分析軟件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)標準EN61373，考核柜體在慣性力載荷下的強度，并進行模態(tài)分析。結(jié)果表明柜體初始設(shè)計方案局部結(jié)構(gòu)的最大等效應(yīng)力大于材料的許用應(yīng)力220MPa，不符合標準。因此對柜體的強度薄弱部位進行了改進，并對改進后的柜體結(jié)構(gòu)進行強度校核和模態(tài)分析，分析結(jié)果表明改進后的