基于UM的高速客車剛?cè)狁詈蟿恿W分析.pdf

1、車輛系統(tǒng)是一個極其復雜的系統(tǒng)，為了簡化對車輛系統(tǒng)的研究，通常將車輛系統(tǒng)考慮成多剛體，忽略車輛系統(tǒng)各部件的彈性變形。隨著列車運行速度的不斷提高，對車輛系統(tǒng)安全性、平穩(wěn)性和舒適性的要求不斷提高，有必要考慮車輛系統(tǒng)各部件的彈性振動。本文基于剛?cè)狁詈蟿恿W理論，結合有限元分析軟件ANSYS和多體動力學軟件UM，將CRH2型高速客車的構架考慮成彈性體，對車輛安全性、平穩(wěn)性及曲線通過性能進行了分析。
　　首先，在三維實體建模軟件SolidWo

2、rks中建立了構架的三維實體模型。為了探究構架的彈性變形對車輛動力學性能的影響，使用有限元軟件ANSYS計算其剛度矩陣，并通過接口程序UM_ANSYS將構架轉(zhuǎn)化為柔性體，最后導入多體動力學軟件UM中建立CRH2型高速客車的剛?cè)狁詈蟿恿W模型。
　　其次，對比分析了多剛體模型和剛?cè)狁詈蟿恿W模型直線運行時構架的振動特性響應，計算了多剛體模型和剛?cè)狁詈蟿恿W模型直線運行時的非線性臨界速度、曲線通過時的各項動力學指標。結果表明，構架彈性

3、變形效應增大了車輛的非線性臨界速度的計算值，同時影響了車輛的運行平穩(wěn)性和曲線通過性能。
　　然后，建立了輪軌磨耗耦合動力學模型，采用Archard磨耗預測方法，研究了車輪型面磨耗的分布與發(fā)展。對比分析多剛體模型和剛?cè)狁詈蟿恿W模型車輪磨耗對車輛系統(tǒng)各項動力學指標的影響，探究了構架柔性對輪軌磨耗的影響。結果表明，構架彈性變形效應降低了車輪磨耗后車輛系統(tǒng)的安全性指標的計算值。
　　最后，建立了車輛-軌道-橋梁耦合系統(tǒng)，對比分析了