轨道车辆车体刚度灵敏度分析

以轨道车辆为背景,依据转轴公式和平行移轴公式得到车体截面内任意倾角部件的惯性矩,进而获得截面的刚度及其灵敏度。在已知车体刚度分布的前提下,依据车体刚度及其灵敏度,通过调整刚度薄弱位置相关部件的截面尺寸,可达到提高车体刚度的目的。     

车辆参数测定方法的研究

研究了辆辆转向架和车体的参数测定方法，包括车体的重心、重量及惯性矩。转向架的一系、二系悬参数，货车的相对摩擦因数和抗菱刚度等。对测量方案和具体的计算方法进行了研究。     

底架边梁及上弦梁结构刚度对车体结构模态的影响

以25G型硬座车钢结构车体为例,在HyperMesh中利用CQUAD4、CTRIA3等单元建立该车体有限元模型,通过改变底架边梁及上弦梁单位质量的惯性矩来控制车体单位质量刚度的变化。计算结果表明:对于底架边梁,车体一阶垂弯和一阶横弯频率随着底架边梁垂向结构刚度的增加线性递增,初期斜率较高,后期斜率较低;车体一阶垂弯和一阶横弯频率则随底架边梁横向刚度增加全程以二次多项式形式递增。对于上弦梁,车体一阶垂弯频率随着其结构刚度的增加基本不变,而一阶横弯频率则呈二次多项式关系逐渐增加。利用上述模态变化规律,可辅助开展车体固有振动特性研究,有助于针对具体优化部位进行形状和厚度等参数选择,以避开外部激励引起的共振,提升车体钢结构整体模态性能。     

箱形结构在不锈钢高速客车车体中的应用

文章提出了将箱形结构应用到不锈钢车体中的设计思想，给出了设计方案，并对其进行了分析计算。分析结果表明：箱形结构能大大提高车体的抗弯、抗扭刚度，提高车体强度，并使结构受力更加合理，能充分发挥材料的潜力。     

混合结构车体及试验方法研究

介绍了混合结构车体过渡接头的典型结构，探讨了复合板在我国铁道客车制造中应用的可行性，分析了热负荷对混合结构车体整体强度及刚度的影响情况等。通过分析可知，无论从技术角度还是从经济角度看，混合结构车体都是可行的。     

高速客车车体强度,刚度的试验与评定

综述了德，法，意，前苏联和日，英等国部分高速客车车体承载结构强度，刚度的计算，试验与评定方法，并结合我国的实际情况，提出了高速客车车体拟进行的强度，刚度试验的内容及其评定方法的建议。     

铰接式高速客车车体承载结构轻量化设计

运用最优化方法，以车体承载结构重量最轻为目标，以车体主要构件板厚为设计变量，以强度，刚度和工艺条件为约束，以ＳＧＩ工作站为硬件平台，应用ＭＳＣ／ＮＡＳＴＲＡ有限元分析软件，对铰接式高速客车车体进行结构优化，通过优化分析，获得了车体承载结构主要板才的轻量化设计参数。分析表明，轻量化模型满足高速客车需要的强度，刚度，同时也满足动态特性的要求。     

DK20型地铁车体结构静,动态有限元分析

建立了ＤＫ２０型地铁车体结构整体有限元计算模型，对该车车体进行了静力计算，结构修改分析、结构动态特性计算和重量、重心及转动惯量计算，并对地铁车体结构强度和刚度评价标准进行了探讨。     

铰接式高速客车抗侧滚稳定器参数的研究

衡量车辆抗侧滚能力的主要指标是柔性数，影响柔性系数的主要原因是车辆悬挂系统的刚度，采用抗侧滚稳定器是提高车体的侧滚刚度有效方法，本文根据满足柔性系数的原则，分析了铰接式高速客车车组所需要的附加抗侧滚刚度，并根据铰接式车组中车辆与转向架的支承特点，得到每节车辆所需附加抗侧滚刚度，并提出了铰接车组中抗侧滚稳定器的分布位置。     

广深线高速客车车体钢结构静强度,刚度试验研究

对３列广深线准高速客车有关车种的车体钢结构静强度、刚度试验作了综述，并了强度、刚度分析与比较，提出了有关单层及双层客车在设计是引起重视的易产生较严重应力集中的部位和应采取措施的建议。同时就强度评定提出了修改ＴＢ１３３５－７８规范的有关建议，说明了现有客车车体钢结构有必要进行轻结构设计的结论。     

上弦梁结构刚度对车体结构模态的影响

为研究车辆上弦梁结构刚度对整车模态的影响规律,建立了200 km/h的客车不锈钢车体结构精细有限元模型,以车体上弦梁为研究对象,通过改变其单位质量惯性矩实现单位质量刚度的变更。结果表明:整车一阶垂弯频率随上弦梁结构刚度增加最初以对数函数形式递增,随后进入平缓阶段保持不变,最后呈线性关系递增;整车一阶横弯频率随上弦梁结构刚度增加最初以对数函数形式递增,随后呈线性关系递增。将这一变化规律应用到工程设计中能改善车体模态性能,进而有效地避开外部激励频率,达到防止共振的效果。     

某型号时速250 km的不锈钢点焊车体钢结构强度分析

研究对象为某250 km/h不锈钢点焊结构的新型高速铁路客车车体,基于EN12663标准确定了载荷参数及工况,使用ANSYS15.0对车体钢结构强度和刚度进行有限元分析计算。计算结果表明,车体钢结构在各工况下计算应力小于材料的许用应力,刚度和静强度均满足要求,所得结果为车体的优化设计、结构改进提供了参考依据。     

两端底架外伸长度不等的车体相当弯曲刚度计算

在TB／T1335～1996((铁道车辆强度设计及试验鉴定规范》中，仅给出了两端底架外伸长度相等的车体的相当弯曲刚度计算公式，然而现在的客车也存在两端底架外伸长度不等的情况，因此，本文对两端底架外伸长度不等的车体的相当弯曲刚度计算公式进行了推导。     

一系定位刚度对车辆系统一次蛇行的影响分析

车辆系统蛇行运动的2种典型形式是一次蛇行和二次蛇行,又被称为车体蛇行和转向架蛇行。当车辆发生一次蛇行时,车体左右晃动幅度较大,影响车辆运行的平稳性以及乘客乘坐的舒适度。文章利用SIMPACK软件建立了300km/h整车非线性动力学模型,仿真车体一次蛇行失稳情况;结合非线性振动系统的频率俘获原理,研究发现车体一次蛇行是由于在行车过程中转向架的蛇行频率被车体的蛇行频率俘获所引起的。通过改变车辆系统的一系定位刚度,从而改变同等运行速度下转向架的蛇行频率,避开了车体的频率俘获区间,可有效抑制一次蛇行,提高车辆运行稳定性。     

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。     

新干线电动车辆用无摇枕转向架

为达到２７０～３００ｋｍ／ｈ的运行速度，开发了采用无摇枕车体悬挂的轻型ＤＴ９０２３Ｅ／Ｆ试验型转向架，设计者成功地防止了车体高频振动，并选择了最佳轴箱水平悬挂刚度和抗蛇行减振器阻尼特性，以同等地改善运行稳定性和曲线运行性能，通过试验，证明了ＤＴ９０２３Ｅ／Ｆ的高速运行稳定性，曲线运行性能和运行品质均较普通新开线转向架有很大改善。     

高速客车轻量化车体结构的选择

分析了国外几种典型的铝合金车体结构，提出了我国高速客车车体结构模式，认为ＩＣＥ车体结构是 铝合金车体结构。     

基于Sobol’法的轨道车辆平稳性的全局灵敏度分析

建立经典轨道车辆垂向多刚体模型,推导出模型的振动微分方程组,并采用虚拟激励法和三角级数反演理论求解轨道车辆Sperling平稳性指标。基于Sobol序列对模型11个参数进行随机采样,运用Sobol’法实现对Sperling指标的全局灵敏度分析,得到各个参数对车辆平稳性指标的一阶灵敏度及总灵敏度。最后选取车体质量和一系悬挂刚度2个参数进行优化分析。研究结果表明:平稳性指标随着速度的提高而增大,但影响平稳性的主要因素受速度改变的影响较小;车体质量、转向架质量、二系悬挂刚度和车辆定距之半对车辆平稳性影响较大;车体质量和二系悬挂阻尼与其他参数交互作用明显;提高车体质量和降低一系悬挂刚度能有效地提高平稳性。     

机车车体结构抗振性设计探讨

提出减振和抗振问题是机械设计中所应考虑的一个重要问题,动刚度常用来衡量机械结构的抗振能力;影响机械结构动刚度的主要参数是静刚度、阻尼和质量。从影响车体结构动刚度的各种因素出发,研究分析了机车车体结构的抗振性设计,提出了提高机车车体抗振性能的主要措施。     

客车轻量化与铝合金车体的应用

概括论述了轻量化对高速车的重大意义，国外车体轻量化发展概况，以及我国在铁路客车车体轻量化方面所做的工作。通过对轻量化车体所用材料－不锈钢，铝合金机械性能和制造成本的对比以及我国国情和资源情况，提出我国铁路客车车体轻量化的研究方向和具体的建议。