• ISSN 0258-2724
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铁路货车车体线路动态响应仿真与验证

于跃斌 赵尚超 李向伟 李强

于跃斌, 赵尚超, 李向伟, 李强. 铁路货车车体线路动态响应仿真与验证[J]. 西南交通大学学报, 2019, 54(3): 626-632. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20170412
引用本文: 于跃斌, 赵尚超, 李向伟, 李强. 铁路货车车体线路动态响应仿真与验证[J]. 西南交通大学学报, 2019, 54(3): 626-632. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20170412
YU Yuebin, ZHAO Shangchao, LI Xiangwei, LI Qiang. Simulation and Verification of Dynamic Response of Railway Wagon on Railway Track[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2019, 54(3): 626-632. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20170412
Citation: YU Yuebin, ZHAO Shangchao, LI Xiangwei, LI Qiang. Simulation and Verification of Dynamic Response of Railway Wagon on Railway Track[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2019, 54(3): 626-632. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20170412

铁路货车车体线路动态响应仿真与验证

doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20170412
基金项目: 铁道部科技研究开发基金资助项目(2011J014-B)
详细信息
    作者简介:

    于跃斌(1970—),男,教授级高级工程师,博士研究生,研究方向为结构强度检测,E-mail:yyb0010@163.com

    通讯作者:

    李向伟(1968—),男,教授级高级工程师,研究方向为焊接结构疲劳评估,E-mail:xw_li@126.com

Simulation and Verification of Dynamic Response of Railway Wagon on Railway Track

  • 摘要: 针对大系统仿真分析方法与试验结果出现偏差问题,基于实际线路测试数据,以车体子系统为仿真对象,辅助于模拟台架的试验数据,建立了26个自由度的多体仿真模型,实现了车体线路动态响应的仿真计算. 结果表明:摇枕垂、横向加速度响应结果仿真与试验RMS (root mean square)误差最大值为9%. 在1.5~15.0 Hz主要频率段,车体枕梁垂、横向振动加速度的试验结果和仿真结果的RMS误差低于8.57%,车体关键焊缝仿真与试验的动应力响应波形基本一致. 通过与试验结果的对比验证,仿真结果基本反映了车体在实际线路运行时的动态响应情况.

     

  • 图 1  线路动态响应目标信号的迭代流程

    Figure 1.  Iterative flowchart of dynamic response target signal

    图 2  系统传递结构示意

    Figure 2.  Schematic diagram of system load transfer structure

    图 3  加载系统简化框图

    Figure 3.  Simplified block diagram of loading system

    图 4  试验台架仿真模型

    Figure 4.  Simulation model of test rig

    图 5  建立带焊缝的车体模型

    Figure 5.  Building the wagon body with welds

    图 6  心盘简化模型

    Figure 6.  Simplified model of the centre plate

    图 7  作动器分布图

    Figure 7.  Disposition of actuators

    图 8  摇枕垂向加速度对比

    Figure 8.  Comparison of vertical acceleration of bolster

    图 9  摇枕横向加速度对比

    Figure 9.  Comparison of lateral acceleration of bolster

    图 10  车体枕梁垂向加速度对比

    Figure 10.  Comparison of vertical acceleration of body bolster

    图 11  车体枕梁横向加速度对比

    Figure 11.  Comparison of lateral acceleration of body bolster

    图 12  模拟摇枕振动加速度响应的PSD分析结果

    Figure 12.  PSD analysis results of acceleration response of dummy bolster

    图 13  车体枕梁垂向加速度对比的仿真结果

    Figure 13.  Comparison of vertical acceleration of body bolster with the simulation results

    图 14  车体枕梁横向加速度对比的仿真结果

    Figure 14.  Comparison of lateral acceleration of body bolster with the simulation results

    图 15  仿真与试验动应力对比

    Figure 15.  Stress comparison between simulation and test

    表  1  模态频率结果对比

    Table  1.   Results comparison of modal frequency

    振型系统试验模态系统仿真模态
    侧滚1.251.45
    扭转4.524.66
    下载: 导出CSV

    表  2  车体枕梁振动加速度的统计结果

    Table  2.   Statistical results of acceleration of body bolster

    测点编号RMSRMS误差/%
    试验仿真
    AZN110.0400.0384.25
    AYN110.0140.0138.57
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-06-06
  • 修回日期:  2018-06-05
  • 网络出版日期:  2018-07-11
  • 刊出日期:  2019-06-01

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