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基于SIMPACK的某型列车整车刚柔耦合建模及模型修正
| 论文题名： | 基于SIMPACK的某型列车整车刚柔耦合建模及模型修正 |
| 关键词： | 高速列车;刚柔耦合;车体缩比;多体动力学;有限元模型 |
| 摘要： | 高速铁路的快速发展，促进了我国经济的发展及社会的稳定，且随着列车车辆运行速度的提高，其振动性能、安全性、舒适性的研究变得更加迫切，而高速列车整车动力学模型的精度及可信度则是进行这些研究的必要前提，并直接影响车辆动力学分析的结果。 本文以某型列车及其缩比模型为研究对象，针对整备状态下车体有限元模型的建模与修正、整车刚柔耦合模型的建模与修正展开研究。首先由某型列车车体有限元模型建模方法入手，通过夹层板等效理论的介绍，进行车体精细化及等效模型建模的分析对比，为车体有限元建模提供不同的选择方案。使用多体动力学系统的理论建立了某型列车整车多刚体系统动力学模型，对其进行仿真分析，为后续刚柔耦合模型的建立奠定了基础。然后在模态试验理论的支撑下，对列车缩比模型进行研究，选择多种方案进行试验，从激励信号、激励点位置、激励方向等方面进行分析对比，最终确定了车体缩比模型的4阶刚体模态及4阶弹性模态作为修正的目标。在之后的车体缩比有限元模型修正过程中，以试验结果的4阶弹性模态为目标，根据经验及灵敏度分析法选择待修正参数。对比修正前后的模态频率误差及MAC值可知，模型修正减小了仿真与真实模型的偏差，实现了模型修正的目的。最后将修正后的车体缩比有限元模型导入SIMPACK，与刚性转向架构成整车缩比刚柔耦合模型，对该系统进行模态分析。将试验的4阶刚体模态为目标，同样采用灵敏度分析的方法对一系钢簧、二系空簧的参数进行修正。刚柔耦合模型修正后的结果验证了方法的可行性与正确性，且修正后的模型可以代替真实模型进行分析预测。 本文在列车缩比模型的研究基础上，将上述分析建模技术应用于某型列车，实现了列车整车刚柔耦合模型的修正，得到与实际吻合的计算模型，并受到用户的一致好评。 |
| 作者： | 杨丹丹 |
| 专业： | 机械设计及理论 |
| 导师： | 郭勤涛 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南京航空航天大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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