基于UM的高速客車(chē)剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)分析.pdf

1、車(chē)輛系統(tǒng)是一個(gè)極其復(fù)雜的系統(tǒng)，為了簡(jiǎn)化對(duì)車(chē)輛系統(tǒng)的研究，通常將車(chē)輛系統(tǒng)考慮成多剛體，忽略車(chē)輛系統(tǒng)各部件的彈性變形。隨著列車(chē)運(yùn)行速度的不斷提高，對(duì)車(chē)輛系統(tǒng)安全性、平穩(wěn)性和舒適性的要求不斷提高，有必要考慮車(chē)輛系統(tǒng)各部件的彈性振動(dòng)。本文基于剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)理論，結(jié)合有限元分析軟件ANSYS和多體動(dòng)力學(xué)軟件UM，將CRH2型高速客車(chē)的構(gòu)架考慮成彈性體，對(duì)車(chē)輛安全性、平穩(wěn)性及曲線通過(guò)性能進(jìn)行了分析。
　　首先，在三維實(shí)體建模軟件SolidWo

2、rks中建立了構(gòu)架的三維實(shí)體模型。為了探究構(gòu)架的彈性變形對(duì)車(chē)輛動(dòng)力學(xué)性能的影響，使用有限元軟件ANSYS計(jì)算其剛度矩陣，并通過(guò)接口程序UM_ANSYS將構(gòu)架轉(zhuǎn)化為柔性體，最后導(dǎo)入多體動(dòng)力學(xué)軟件UM中建立CRH2型高速客車(chē)的剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)模型。
　　其次，對(duì)比分析了多剛體模型和剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)模型直線運(yùn)行時(shí)構(gòu)架的振動(dòng)特性響應(yīng)，計(jì)算了多剛體模型和剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)模型直線運(yùn)行時(shí)的非線性臨界速度、曲線通過(guò)時(shí)的各項(xiàng)動(dòng)力學(xué)指標(biāo)。結(jié)果表明，構(gòu)架彈性

3、變形效應(yīng)增大了車(chē)輛的非線性臨界速度的計(jì)算值，同時(shí)影響了車(chē)輛的運(yùn)行平穩(wěn)性和曲線通過(guò)性能。
　　然后，建立了輪軌磨耗耦合動(dòng)力學(xué)模型，采用Archard磨耗預(yù)測(cè)方法，研究了車(chē)輪型面磨耗的分布與發(fā)展。對(duì)比分析多剛體模型和剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)模型車(chē)輪磨耗對(duì)車(chē)輛系統(tǒng)各項(xiàng)動(dòng)力學(xué)指標(biāo)的影響，探究了構(gòu)架柔性對(duì)輪軌磨耗的影響。結(jié)果表明，構(gòu)架彈性變形效應(yīng)降低了車(chē)輪磨耗后車(chē)輛系統(tǒng)的安全性指標(biāo)的計(jì)算值。
　　最后，建立了車(chē)輛-軌道-橋梁耦合系統(tǒng)，對(duì)比分析了