国产磁浮列车外形气动性能分析

基于上海TR08磁浮列车的头部外形,设计了4种国产流线型磁浮列车头部外形。采用大型流场计算软件CFX对5种不同头部外形列车的空气阻力、升力进行计算,并对5种外形的列车交会压力波进行了数值分析。通过对不同外形磁浮列车空气动力性能的分析,提出了国产化磁浮列车气动外形的流线型头部长度取6～7 m,采用单拱,并适当提高纵剖面轮廓线高度的设计原则。     

板梁组合结构的I-deas软件有限元建模研究

应用I-deas结构分析软件对同一板梁组合结构采取3种不同方式的建模,通过分析3种建模方式的建模情况及计算结果,研究在计算机容量、结构特点、边界条件、载荷方式等的不同情况下如何建立行之有效的有限元模型.     

动车组中间车钩动态力学性能研究

以某高速动车组中间车钩为研究对象,在碰撞速度大于5 km/h的条件下,进行车钩缓冲器的动力学性能碰撞试验。分析不同速度下车钩力和缓冲器压缩量相对于时间的变化关系,以及缓冲器动态特性曲线的变化规律。研究结果表明:随着碰撞速度的增大,缓冲器每完成一个回程的时间变短;在相同的撞击速度下,运动端缓冲器的压缩量要比静止端缓冲器的压缩量要大;车钩缓冲器在真实的碰撞过程中并不是完全走同一条加载曲线,在一定的碰撞速度范围内,随着碰撞速度的提高,加载曲线会相应的升高,当超过临界碰撞速度时,随着碰撞速度的提高,加载曲线会相应的降低。对比了碰撞试验与落锤试验得到的缓冲器特性曲线,说明通过碰撞试验来获取缓冲器真实的动态特性曲线是有必要的。研究成果为深入车钩动力学仿真提供参考和依据。     

蜂窝夹层结构芯子剪切模量的实验方法

蜂窝夹层结构凭借其优良的力学性能在航空、船舶制造和车辆碰撞防护领域得到了广泛应用。蜂窝夹层结构剪切性能的测量一直是工程人员重点关注的问题,测量蜂窝夹层结构芯子剪切模量时常采用平面剪切实验方法,但对于大厚度蜂窝夹层结构平面剪切实验实现难度大,为改善这一问题,分别采用理论预测分析、平面剪切实验和三点弯曲实验的方法对蜂窝夹层结构芯子剪切模量进行测量,对比3种测量方法的差异性。利用等效板理论进行理论分析,得出芯子剪切模量的理论预测值;依据ASTM C273和ASTM C393试验标准,对蜂窝夹层结构开展了平面剪切实验与三点弯曲实验,利用ABAQUS有限元软件对平面剪切实验和三点弯曲实验分别进行了模拟仿真。结果表明：利用最小势能原理和最小余能原理进行理论分析,可以得出芯子剪切模量的预测值,预测结果误差在16%左右;平面剪切实验的测量结果较为精准,当蜂窝夹层结构厚度增大无法提供剪切试验台实验时,可以使用平面剪切有限元仿真方法获取;三点弯曲实验方法测量误差结果在10%左右,通过对三点弯曲试验的有限元模拟分析,研究三点弯曲实验中跨距深度比对试件剪切模量测量的影响,调整三点弯曲跨距深度比a/d为5时,误...     

列车部件撞击序列图像运动分析方法

为了精确分析车辆部件的撞击过程, 采用变模板匹配技术, 对撞击标识点进行特征识别, 在对搜索区域进行运动方向和运动速度预测的基础上, 提出了列车部件撞击序列图像运动分析方法。该方法不仅能显示动态变形过程及最后的残余变形, 还能对特定目标或通过鼠标动态选择的目标进行标识跟踪, 并计算出目标的位移、速度及加速度, 然后以曲线、图表、数据等形式输出。对铝合金圆管试件的撞击序列图像的分析表明铝合金圆管的变形是从冲击端开始有序向约束端纵向进行, 共形成七个皱褶, 俯视图呈六边形, 最大压缩量为230.9 mm, 整个塑性变形过程持续64 ms, 表明铝合金结构部件具备良好的塑性流动性, 是比较好的车辆用吸能部件, 说明该测试方法可行。     

40 t轴重矿石专用敞车车体非线性有限元分析与优化设计

利用ANSYS软件,对40t轴重矿石专用敞车车体进行了非线性有限元分析。对原车体进行了优化设计,优化后的车体能满足AAR标准的设计要求。     

核燃料运输车2次缓冲装置的仿真分析

列出核燃料运输车2次缓冲装置的纵向动力学微分方程,采用变步长的Runge -Kuta积分法,对其进行了7种工况下的纵向动力学仿真分析。结果表明,在核燃料运输车上采用3级刚度的2次缓冲装置,满足核燃料货包在各种工况下的纵向加速度≤1 5g的要求,而且采用较大的摩擦因数有利于减小核燃料货包的纵向滑动行程     

耦合与接触非线性在铁道罐车车体结构分析中的应用

利用ANSYS有限元计算软件，采用接触非线性与耦合自由度两种方法对亚硫酸罐车车体进行有限元结构分析，并就两种方法的计算结果作了详细的对比。通过对比分析表明，两种分析方法的计算结果很接近，最大误差为14．77％，基本能满足一般的工程需要。两种方法在铁道罐车的结构分析中都是切实可行的。     

高速不锈钢车体结构设计

基于不锈钢材料强度高、无涂装、免维修、耐腐蚀能力强及使用寿命长,但只适宜采用点焊工艺的特点,研究了高速不锈钢车体结构设计的关键问题是骨架连接接头的设计和侧墙外板的优化。参考日本轻型不锈钢车辆的技术设计了高速不锈钢车体结构,车体骨架的连接采用通用型连接接头,侧墙外板采用双薄板,并对其进行结构静力和模态分析。     

基于多体动力学的地铁列车吸能量设计

地铁列车的吸能参数配置合理是保证地铁列车耐撞击性能的根本因素,为提高地铁列车的耐撞击性能,优化设计地铁列车头车及中间车吸收能量,以多体动力学软件MADYMO为平台建立地铁列车一维碰撞计算模型,利用REGRESS函数对计算结果进行拟合,并分析相关因素对地铁列车吸收能量的影响。研究结果表明:通过研究列车单车质量、编组、压溃管塑变平台力对地铁列车吸收能量的影响,得到地铁列车头车吸收能量拟合关系式为W=0.116 2αMv~2-0.1F,该拟合关系式精度可达98.99%,中间车吸收能量的拟合关系式为W=5.296×10~(-4)αMv~2+0.038 3F,该拟合关系式精度可达94.42%,以上关系式可为地铁列车吸能参数配置提供理论支持,可应用于地铁列车吸能装置的设计过程中。