铁路客车车体结构振动模态提升研究

文章以某型铁路客车钢结构车体为例,建立了详细的车体结构有限元力学模型,研究了车体侧墙纵向梁结构、底架边梁结构、侧墙上弦梁结构,以及底架裙板结构对车体结构主要振动模态指标的影响;在此基础上,分析了侧墙立柱和车顶弯梁组成的圈梁结构对车体结构振动模态的影响。研究结果表明:提高车体底架边梁和侧墙上弦梁的刚度,如抗弯截面模量,可以在一定程度上提升主要振动模态指标;底架裙板对车体主要振动模态有较大影响;侧墙纵向梁以及圈梁方案对车体主要振动模态指标的影响有限。     

虚拟轨道列车芳纶蜂窝裙板结构设计与验证

虚拟轨道列车由于采用胶轮系统,对车体裙板轻量化提出新的需求。研究采用芳纶蜂窝裙板结构取代传统的铝合金型材,通过铺层设计选取最优的铺层方案,仿真计算验证在不同工况下受力情况,并进行冲击振动试验。结果表明：采用芳纶蜂窝夹芯结构能实现裙板减重 40% 以上,同时满足车辆各种工况及疲劳寿命要求。     

车体模态仿真方法分析

文章根据测试结果建立符合车体理论模态和振动情况的有限元模型,并采用计算法对车体模态进行分析研究,获得车体结构的振动特性,进而评定车体在运行中的动态特性能否满足设计要求,为车体结构的优化设计,今后类似车体模型的有限元分析,以及模态测试布点和无样机条件下的车体设计提供依据。     

基于压电元件的高速客车车体弹性振动被动控制

为了降低高速客车车体的弹性振动,提出在车体表面进行压电分流阻尼处理的方案.在将车体视为两端自由等截面欧拉梁的基础上,建立铁道客车刚柔耦合系统垂向动力学模型,模型中包含车体结构阻尼和压电元件.通过幅频特性分析确定系统各部件固有模态.选取压电元件,比较分流电路,确定压电陶瓷最佳安装位置,建立压电分流电路数学模型.数值分析显示:车体一阶弯曲自振频率接近人体振动敏感区域,必须首先降低一阶弯曲振动.对于车体一阶弯曲振动的控制,压电元件应该贴附在车体中部.压电分流电路的电感值与电阻值取最优值时,可明显降低车体一阶弯曲振动峰值.     

薄板点焊结构有限元建模方法研究

点焊是铁路不锈钢车体广泛采用的焊接技术,用于连接金属薄板结构或帽型结构。一个典型不锈钢车体包含约三万个点焊,在车体结构分析中详细创建每个点焊的有限元模型是不现实的,需要用简单的模型代替。文章介绍了薄板点焊结构有限元模型的七种创建方法,从动力学角度分析了试样各种有限元模型的振动特性,并与试验结果进行对比,旨在得出一种适合不锈钢点焊车体结构振动分析的点焊模型。     

车钩间隙对200km/h速度等级客运列车纵向冲动的影响

利用Simpack动力学软件建立了客运列车模型,通过仿真计算分析了车钩间隙对200 km/h速度等级客车纵向冲动的影响.在车钩间隙从0～5 mm变化时,分别计算了没有纵向冲击时车体的纵向振动加速度、主振频率,及有纵向冲击时车体振动加速度和车钩缓冲器行程.计算结果表明:车钩间隙是车体受到纵向冲击后产生较大纵向振动加速度并持续振动的根源,车钩连挂间隙变小不仅可以降低车体的纵向加速度,还可以使纵向振动加速度的收敛性更好.     

基于弹性车体模型的客车系统响应分析

进行了25K型客车车体钢结构的有限元分析,利用模态分析的计算结果,改进了以往的集中质量弹簧-阻尼系统模型,建立了考虑车体弹性的客车系统动力学模型,详细分析了车体弹性振动对运行平稳性的影响,论证了车体轻量化方案的可行性.     

电力机车车体顶盖对车体固有频率的影响

分析了电力机车车体顶盖对车体垂向弯曲振动频率、侧墙横向弯曲振动频率、车体绕纵向轴扭转振动频率的影响,指出车体顶盖对车体垂向弯曲振动频率的影响是很小的,并且通过实例验证了这一点.根据有关标准,只要求车体的垂向弯曲振动频率大于10 Hz,对侧墙横向弯曲振动频率、车体绕纵向轴扭转振动频率没有具体要求,因此在进行车体模态分析时,把顶盖看成设备,而不必考虑顶盖结构的影响.     

城市轨道车辆运行中纵向冲击对人体振动影响的仿真研究

建立了人体与轨道车辆振动耦合模型,并在模型基础上进行仿真研究.从仿真结果中得到车体、人体头部及人体内脏在横向、垂向和纵向上的振动响应及其能量集中的主要频率段,并从功率谱密度图得知人体头部和内脏的振动响应频率基本相同.当冲击力越大速度越高时,车体和人体所产生的响应加速度越大,但垂向和横向的响应比较小,纵向响应比较大.     

高速动车组铝合金车体加工工艺

介绍了高速动车组车体、底架、侧墙、地板、车顶、裙板等部件的加工艺及工装设计,按照该工艺,可以满足高速动车组车体制造需要,为同行业其他车体加工提供了借鉴作用.     

侧墙窗户对动车组铝合金车体模态的影响

以动车组铝合金车体结构模态分析为切入点,重点研究侧墙窗户结构参数对车体模态的影响.以某型号动车组的窗户结构设置为研究对象,建立铝合金车体有限元模型,通过Lanczos法获取车体前6阶模态频率,并通过对车体质量和模态的对比分析,提出有利于提高车体模态的窗户设计建议.     

轨道不平顺激励下铝合金地铁车体振动分析

轻量化地铁车辆多为以型材铆焊成型的铝合金车体结构,必须具有良好的振动特性,以保证旅客的乘坐舒适性。轨道随机不平顺是引起车辆强迫振动的主要原因,有必要分析轨道不平顺激励下铝合金地铁车辆车体的振动响应,为车体优化设计提供理论参考。详细分析了铝合金A型地铁车辆车体结构特点,经过合理简化几何模型,建立了符合车体结构力学特性的白车身有限元模型。以德国高干扰线路作为激励源,运用多体系统动力学分析软件ADMAS/Rail建立了铝合金地铁动车系统动力学分析模型并计算获得车体在转向架支撑处的动载荷。将所求动载荷施加于车体相应位置,在ANSYS软件中进行车体谐响应分析,计算了车体在轨道不平顺激励下的振动响应。结果显示,车体振动最大峰值频率与车体一阶扭转和一阶弯曲模态频率基本一致。     

基于变型设计思想的机车车体结构模块化设计

文章在研究变型设计和模块化设计思想的基础上,对机车车体结构按功能划分成多个模块,拟定了机车车体结构模块化框架。通过建立参数化、模块化的机车车体整车框架模型,验证了基于变型设计思想的模块化设计技术。为机车车体结构设计人员提供了一种新的设计思路。     

机车车体断面结构的优化设计

机车车体的刚度特性直接影响机车车体的可靠性、安全性及密封性能。但目前机车车体结构分析偏重于强度指标,主要以结构强度作为关键指标进行产品定型。文章根据结构设计的刚度准则,并参考目前几种车型的断面结构,对机车车体断面进行了优化分析,为车体断面型式的合理设计提供了参考。     

铁路客车车体疲劳强度仿真研究

在铁道车辆车体疲劳强度评估的方法中,数值仿真分析具有高效性和经济性的特点。车体疲劳强度数值仿真分析主要涉及疲劳载荷工况选取、车体结构规范建模、应力评估准则建立。文章在综合分析已有的车体结构疲劳强度分析标准和材料疲劳强度评价标准的基础上,归纳总结出2种车体疲劳强度评估的数值仿真分析方法,并给出了模型有限元单元大小15~20 mm的建议值以及相应的应力评价准则。     

基于EN标准的客车车体设计

介绍伊拉克动车组客车车体钢结构的结构特点与参数,对其进行结构设计、选材以及强度计算和试验,按照EN 12663-2010《铁路应用铁路车辆车体结构要求》对车体强度进行分析评价。     

W203型地铁牵引轨道车车体强度分析

文章介绍了W203型地铁牵引轨道车的车体结构形式、车体强度载荷工况、有限元静强度分析计算结果和疲劳强度计算结果、车体静强度试验验证,结果表明车体强度满足设计及标准要求。     

重载电力机车车体结构设计及优化分析

文章分析了重载电力机车车体的结构设计技术及特点,对比了3种和谐型机车车体底架结构刚度参数及主要差异,计算分析了车体纵向断面的结构力流,进行了车体整体结构优化分析与对比,利用子模型进行局部结构应力的优化计算,深化了重载电力机车车体结构设计及优化技术。     

100%低地板现代有轨电车车体设计研究

首先介绍100%低地板现代有轨电车车体的结构和材质,并对底架、侧墙、车顶及端墙4大部件在设计、生产、制造过程中的设计方案改进和技术难点突破进行详细阐述和说明;然后通过三维建模及有限元分析法在各工况下对车体强度进行分析计算;最后通过车体强度试验进行验证,结果证明此车体结构设计能够满足低地板现代有轨电车的运营需求。