高速鋁合金客車的彈性振動(dòng)分析.pdf

1、鐵路運(yùn)輸是我國(guó)最主要的交通運(yùn)輸命脈，而高速客運(yùn)則是其中最迅速、安全、舒適的運(yùn)輸方式。在經(jīng)歷了六次大提速以后，我國(guó)新研制的高速客車最高運(yùn)行速度將達(dá)到350km/h，這給車體運(yùn)行的動(dòng)態(tài)特性提出了越來(lái)越高的要求，此時(shí)動(dòng)力學(xué)計(jì)算和分析就顯得十分必要。 以往大量的車輛動(dòng)力學(xué)研究中都將車體考慮成剛體，而事實(shí)上車體本身的彈性振動(dòng)對(duì)車輛運(yùn)行品質(zhì)是有直接影響的。在建立高速列車動(dòng)力學(xué)分析模型時(shí)，考慮車體的彈性變形是進(jìn)行車輛動(dòng)力學(xué)和結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)研究的必

2、然趨勢(shì)。隨著車輛定距的增大，運(yùn)行速度的提高以及由線路因素和車體因素引起的激擾頻域的加寬，導(dǎo)致車輛振動(dòng)加速度增大，彈性振動(dòng)的幅度加劇，從而影響到車體的運(yùn)行性能。由此可見(jiàn)車體的彈性振動(dòng)不容忽視。目前，在彈性振動(dòng)領(lǐng)域的研究很少給出規(guī)范的方法，固本文針對(duì)高速車的彈性振動(dòng)進(jìn)行了探討和分析。 論文利用有限元分析軟件I-DEAS建立了高速鋁合金客車的整車有限元仿真模型，建立的整車模型把車體和轉(zhuǎn)向架構(gòu)架視為彈性體，滿足現(xiàn)代車輛結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求。本

3、文對(duì)有限元模型進(jìn)行了模態(tài)分析和動(dòng)力響應(yīng)分析，解析了車輛的彈性振動(dòng)特性。通過(guò)模態(tài)計(jì)算及分析，得出了車體在底架和車頂部位的剛度比較低的結(jié)論。通過(guò)分析車輛在白頻譜激勵(lì)下的功率譜密度響應(yīng)，得出車體與構(gòu)架之間在橫向和垂向上存在不同程度的耦合振動(dòng)，垂向振動(dòng)最大能量分布在5Hz左右，橫向振動(dòng)最大能量分布在11 Hz左右。本文將軌道不平順激勵(lì)和踏面擦傷激勵(lì)近似考慮為簡(jiǎn)諧激勵(lì)，分析了車體在這兩種激勵(lì)下的振動(dòng)加速度響應(yīng)，討論了車體側(cè)墻、底架及車頂?shù)恼駝?dòng)規(guī)律