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D32A长大货物平车凹底架垂向动态响应分析
| 论文题名： | D32A长大货物平车凹底架垂向动态响应分析 |
| 关键词： | 长大货物平车;凹底架;动态响应;刚柔耦合 |
| 摘要： | 凹底平车货运范围广、装载方便，在铁路长大货物运输中举足轻重。由于其结构尺寸大、心盘跨距长，使得与货物直接接触的凹底架垂弯刚度较低。随着高速重载以及轻量化要求的提出，凹底架的弹性振动问题日益凸显。本文从稳态振动特性以及仿真试验两个方向对凹底架的垂向动态响应进行了详细的分析。 本文主要进行了以下几个方面的研究工作: (1)将凹底架几何模型离散成有限元模型，利用子结构技术对其自由度进行缩减;将凹底平车其它部件视为刚体，建立完整的柔耦合模型。其中，对非线性因素进行了简化;确定了合适的轮轨关系;利用数值模拟技术得到美国五级谱作为轮轨激励;并对建立的凹底平车模型进行了初步验证。 (2)将凹底架等效成变截面欧拉梁，对其离散成若干段等截面梁。利用SolidWorks质量与截面分析功能，拟合出凹底架的线密度以及垂弯刚度分布。基于梁的振动理论，结合MATLAB编程，计算了凹底架的自由振动固有频率以及强迫振动位移响应。 (3)利用有限元谐响应分析计算了凹底架在稳态共振时所能达到的最大临界响应。 (4)对建立的D32A刚柔耦合模型进行动力学仿真，结合时域与频域分析，考虑在不同运行速度以及不同悬挂参数下，凹底架垂向位移、动挠度以及加速度的变化规律。 (5)利用瞬态动力学分析得到凹底架动应力时间历程，对动应力的数值及频率进行了分布统计;讨论不同车速以及不同悬挂刚度下，动应力的变化规律;利用仿真数据计算出动荷系数，并对现有的动荷系数计算公式进行了对比与验证。 通过以上研究过程，完成了对凹底平车凹底架垂向动态响应的分析，为该种车的设计及改进提供了指导依据。 |
| 作者： | 何凡 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 王曦 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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