柔性車體的隨機(jī)振動性能和動應(yīng)力分析.pdf

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

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

3、將車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)力分析方法對車體結(jié)構(gòu)進(jìn)行動應(yīng)力計算，具體方法是利用ANSYS獲得車體結(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算（即最大主應(yīng)力的疊加計算），最終獲得車體結(jié)構(gòu)動應(yīng)力－時間歷程。 本文通過綜合有限元分析和多體動力學(xué)仿真分析，得出結(jié)論：與全剛體模型相比較，將車體進(jìn)行柔（彈）性化處理對車體橫向振動影響較小，對車體的垂