車體設(shè)計參數(shù)與車體扭轉(zhuǎn)頻率的關(guān)系研究.pdf

1、近年，為了滿足國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，我國軌道車輛正朝著高速、高載、車體輕量化的方向發(fā)展，其技術(shù)先進性和性能優(yōu)越性得到了肯定，但同時也對列車運行的安全可靠性提出了更高的要求。車體設(shè)計是高速列車研究的一個重要部分，而車體剛度在設(shè)計中尤其重要，車體剛度不合理，將直接影響機車車體的運用可靠性、安全性等指標(biāo)。剛度又分為扭轉(zhuǎn)剛度和垂彎剛度，本文將著重研究車體的扭轉(zhuǎn)剛度，而車體扭轉(zhuǎn)剛度的主要評價參數(shù)為扭轉(zhuǎn)頻率。
　　論文推導(dǎo)了車體的扭轉(zhuǎn)頻率理論計

2、算公式，首先通過力學(xué)知識得到圓軸的扭轉(zhuǎn)頻率理論計算公式，并且利用ANSYS計算獲得模型的頻率，通過對比驗證了公式的正確性;然后建立矩形截面實心梁模型，使用圓軸扭轉(zhuǎn)頻率理論計算公式計算矩形截面實心梁的扭轉(zhuǎn)頻率，并與有限元結(jié)果對比，證明圓軸理論計算公式可用于矩形截面實心梁的計算，且誤差很小;進而建立矩形薄壁空心梁的模型，參考彈簧計算頻率公式，對前一步的公式進行修正，得到矩形薄壁空心梁扭轉(zhuǎn)頻率計算公式;然后推導(dǎo)了矩形空心薄壁梁開孔模型，在此基

3、礎(chǔ)上，給出了車體模型的扭轉(zhuǎn)頻率計算理論公式，并引入修正系數(shù)，最終推導(dǎo)出了車體的扭轉(zhuǎn)頻率計算公式。
　　為研究各個設(shè)計參數(shù)對扭轉(zhuǎn)頻率的影響程度，對車體結(jié)構(gòu)的主要設(shè)計參數(shù)進行了靈敏度分析，表明由于車門位置的剛度急劇惡化，導(dǎo)致了車體扭轉(zhuǎn)頻率的下降。針對車體車門的位置及數(shù)量的變化對車體鋼結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)剛度的影響開展研究，建立了簡化的有限元模型，分析了不同的車門位置和車門數(shù)量對車體扭轉(zhuǎn)剛度的影響，揭示了車門對扭轉(zhuǎn)頻率的影響規(guī)律。
　　結(jié)果證