基于空簧悬挂特性的高铁车辆垂向振动舒适性对比研究

在对车辆振动舒适性进行型式试验和仿真分析的基础上,以拖车为对象,研究空簧悬挂对车辆垂向振动舒适性和地板振动的影响.对车辆的多体系统仿真结果表明:采用德系空簧时车辆的垂向振动舒适性较使用日系空簧时提高了约10％;而在德系空簧辅以二系垂向减振器的组合悬挂下,车辆的垂向振动舒适性介于使用德系空簧与日系空簧之间.对车辆的刚柔耦合仿真表明:当车辆以不低于300km· h-1的速度在直线和7000m半径曲线线路运行时,地板前端的高频垂向振动主要为转向架上方的局部模态振动,而且随着速度的降低,其振动能量逐步减小或消失;车体地板中部的振动是以1阶和2阶垂向弯曲模态振动为主的中频振动,并且与二系悬挂形式关系不大;当车辆以低于300km·h-1的速度在直线和7000m半径曲线线路运行时,地板前端的垂向振动主要是低频振动,并且与二系悬挂方式有较强的相关性;增设二系垂向减振器后,虽然可以弥补德系空簧低频性能的不足,但有可能因高频阻抗过大而造成1阶垂向弯曲模态振动的增强.     

CAE建模与工程验证

提出了具有共性和普遍意义的复杂产品CAE性能仿真的能量等效替换、定性力学、主要矛盾和反馈建模原则,基于这些原则对中空挤压铝型材高速动车组、不锈钢点焊结构的城市轻轨动车组、中空挤压铝型材/蜂窝夹层板混合结构的常导磁浮动车组车体进行了CAE性能仿真.性能仿真结果与物理样机测试结果的基本一致,证明了本文建模原则的有效性.     

常温常导中低速磁悬浮列车车体数值仿真及验证

针对磁悬浮列车的中空挤压铝型材、蜂窝夹层板结构和承载特殊性,研究了常温常导中低速磁悬浮列车车体有限元建模对策,并从包括强度、刚度、侧风压力、振动模态及耐撞性等多学科领域进行数值仿真与评估.工程样车车体强度实测结果证明了上述工作是可靠和有效的.     

统计能量法及其在提速客车噪声预测中的应用

为了预测提速客车内部噪声能量分布及噪声传递路径，用统计能量法对其进行了分析，讨论了统计能量法分析复杂振声系统的基本原理及稳态振声系统统计能量分析的基本方程．以唐山车辆厂提速客车为应用实例，获得了车内总的声功率在车底架、窗玻璃等主要传递路径上的能量分布，并给出了车窗双层玻璃不同厚度的高频响应以及车底架地板涂抹阻尼材料吸收低频声能的机理的治理措施。     

高速牵引齿轮齿根过渡曲线形状优化设计的GBSA系统

从连续体形状优化设计的角度,提出了基于主-从映射关系的网格刷新技术,从而消除了形状优化设计中可能产生的单元形状畸变。开发的齿根弯曲应力分析系统——GBSA,由自然设计变量控制待设计区域的网格,为形状优化设计提供了良好的接口,对高速机车牵引齿轮的优化设计表明,该系统可靠实用。     

摆式客车倾摆运动数学模型的KS函数包络

提出了摆式客车倾摆运动规律的一种ＫＳ函数包络算法．从而避免了倾摆作动器 输出力／输出功率的中间突变,算例证明了这种方法的有效性．     

货车焊接结构疲劳寿命预测研究

基于国际焊接学会标准和英国标准,结合有限元静强度结果和实测载荷谱,对某出口运煤车车体关键部位典型焊接接头形式进行了疲劳寿命对比分析。结果表明,合理选择焊接接头形式和焊接工艺可以成倍地提高结构的疲劳寿命。     

多体系统刚柔耦合建模技术及其在盘形制动系统中的应用

基于协同仿真思想，研究了不同仿真工具下的刚柔耦合建模技术，并将该技术用于计算列车盘形制动系统中外侧杠杆的动应力及疲劳寿命预测。     

高速动力车转向架构架焊接变形的数值分析研究

高速动力车转向架构架生产过程中的主要问题是如何控制焊接变形。本文基于焊接收缩力法采用有限元分析软件对高速动力车转向架构架总成及各组成梁进行焊接变形预测,根据所得焊接变形的有关数据,确定了焊接工艺设计时的预留变形量与焊接工艺参数等,保证了构架的焊接精度和质量,为控制构架的焊接质量提供了数值方法。     

基于APDL高速铝合金车体参数化建模

基于ANSYS的参数化编程语言APDL,以车体主要板厚度、车体高度、长度、窗体参数等主要结构尺寸为参数,采用模块化设计理念,建立了高速铝合金车底架、侧墙、顶板、端墙等参数化几何模型和有限元模型,并组合成整体模型.本研究可通过简单的改变参数产生不同的车体几何模型和不同网格密度的有限元模型,以适应不同问题数值仿真的要求,并为对车体的优化设计打下基础.研究表明,铝合金车体的参数化建模极大的提高了建模的效率和精度,可简单改变参数得到不同模型以适应不同问题的要求.