C80B型敞车弹性体整车模型分析

论文摘要

长期以来针对车辆零部件破损问题的研究只注重从车辆中分离出来的单独零部件的静力分析和疲劳分析,缺乏从整个车辆系统来考虑其强度和疲劳。可实际运行过程中,车辆零部件破损问题是整个车辆系统各个零部件的载荷相互动态叠加的效果。因此,有必要从整个车辆系统来考虑车辆零部件的强度、疲劳及动态特性,也就是采用整车模型对车辆零部件进行强度、疲劳及动态特性的研究,对比分析出上述两种计算模型的差别。目前的车辆动力学分析主要用来评价车辆动力学指标,可提取出悬挂系统相对准确的载荷,但不能直接进行结构部件的应力分析。结构动力学分析具有强大的结构部件的应力分析能力,但是其载荷边界条件若以现行规范为标准施加,就不能准确的获得结构部件的载荷边界条件。因此,本文以整个车辆系统为研究对象,将车辆动力学仿真计算和结构动力学计算相结合,对车辆关键零部件进行疲劳分析,探索研究弹性体整车模型的特点。具体分析方法：利用SIMPACK软件建立C80B型敞车动力学分析模型,在给定线路激励的作用下,仿真计算出侧架弹簧承台面的载荷-时间历程,并以载荷边界条件的形式施加到采用I-DEAS软件建立的弹性体整车模型的相应位置,应用结构动力学分析方法进行响应计算,在获得侧架动应力-时间历程的基础上,进行动强度及疲劳分析,再结合弹性体整车模型静强度及模态分析,讨论弹性体整车模型的特点。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 车辆模型的研究发展及现状
• 1.2.1 刚体车辆模型的研究发展及现状
• 1.2.2 弹性体车辆模型的研究发展及现状
• 1.3 本文的主要研究内容和方法
• 本章小结
• 第二章 相关理论介绍
• 2.1 有限元理论基础
• 2.1.1 概述
• 2.1.2 有限单元法的基本概念及原理
• 2.2 车辆动力学基本原理与多体动力学基本理论
• 2.2.1 车辆动力学基本原理
• 2.2.2 多体动力学基本理论
• 2.3 模态理论基础
• 本章小结
• 第三章 转K6型转向架侧架静强度分析
• 3.1 转K6型转向架结构简介
• 3.2 侧架有限元模型
• 3.3 侧架作用载荷与约束条件
• 3.4 侧架静强度计算结果分析
• 本章小结
• 第四章 整车车体静强度及振动模态分析
• 4.1 车体概述
• 4.2 整车车体静强度分析
• 4.2.1 整车计算模型及网格划分
• 4.2.2 计算载荷及约束条件
• 4.2.3 车体强度计算许用应力
• 4.2.4 车体刚度计算结果
• 4.2.5 车体静强度分析
• 4.3 整车振动模态计算及分析
• 4.3.1 计算模型的选取
• 4.3.2 模态计算结果及分析
• 本章小结
• 第五章 基于整车模型的侧架动应力分析
• B型敞车动力学分析'>5.1 C80_B型敞车动力学分析
• 5.1.1 C80B型敞车多体动力学建模
• 5.1.2 轨道不平顺形式和模型激励方式
• 5.1.3 计算结果分析
• 5.2 侧架动应力分析
• 5.2.1 美国五级轨道谱激励下的侧架动应力分析
• 5.2.2 简谐激励下的侧架动应力分析
• 本章小结
• 第六章 基于整车模型的侧架疲劳分析
• 6.1 疲劳分析的意义
• 6.2 动应力编谱
• 6.3 材料的疲劳特性与疲劳累积损伤准则
• 6.3.1 材料的S-N曲线
• 6.3.2 疲劳强度的影响因素
• 6.3.3 非零均值的修正和Miner损伤累积准则
• 6.4 侧架疲劳分析
• 6.4.1 美国五级轨道谱激励下的侧架疲劳分析
• 6.4.2 简谐激励下的侧架疲劳分析
• 本章小结
• 结论与展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 致谢