客车模态计算与试验研究

论文题目: 客车模态计算与试验研究

论文类型: 硕士论文

论文专业: 机械设计及理论

作者: 郝鲁波

导师: 胡青泥

关键词: 高速客车,车体模态,有限元分析,模态试验,灵敏度计算

文献来源: 大连理工大学

发表年度: 2005

论文摘要: 当前我国铁路已进入“大跨越发展阶段”,马上要进行第六次大提速。这种情况下,列车的高速性能受到广泛重视,而车体是列车运行性能的表现主体,其高速性能最为关键。以往只是简单了解车体动态性能,没有进行详细的研究。针对这一问题,铁道部科学教育司于2003年提出“客车模态试验方法及评定规范的研究(2003J041) ”课题,旨在通过对车体模态试验方法和数值模拟方法的研究,提出符合我国国情的高速车体模态评定规范。本文为该课题的子课题,主要进行了车体振动模态的数值模拟和振动台试验,为该项目的研究奠定了基础。本文工作分为数值模拟和试验研究两部分。1) 数值模拟:在一YZ25G型硬座空调客车AutoCAD二维图纸的基础上,利用大型有限元分析软件I-DEAS建立了其有限元模型,对车体建模难点进行了详细研究,验证了整备车体配重的不同模拟方法及其对车体动态性能的影响,为后续数值模拟提供了依据;进行了模态计算,提出了对我国铁道车辆模态试验有用的建议;计算了车体振动模态灵敏度,为我国高速车体自主设计提供了依据。2) 试验研究:参加了两次车体振动台试验和锤击试验,并在-25T型不锈钢车体振动台试验的基础上,对试验原理、激励方法、传感器布点等进行了详细研究,并与数值结果进行了比较。本文对铁道车辆数值模拟和试验进行了详细研究,保证了该课题的完成,为后续的车体模态研究提供了依据。

论文目录:

摘要

Abstract

第一章绪论

1.1课题背景

1.2铁道客车振动模态国内外研究现状

1.2.1铁道车辆模态标准研究现状

1.2.2有限元法在铁道车辆模态分析中的应用

1.2.3模态试验国内外研究现状

1.3本文主要工作

1.4各章节内容安排

第二章车体有限元模型的建立

2.1有限元分析应用状况

2.2CAD／CAE软件的选择

2.2.1CAD／CAE软件

2.2.2I-DEAS介绍

2.3车体几何模型的建立

2.3.1建立有限元模型的基本方法

2.3.2车体钢结构几何模型的建立

2.3.3几何模型的检查

2.3.4I-DEAS中建立几何模型经验总结

2.4车体钢结构模型单元选取和网格划分

2.4.1车体钢结构部件尺寸和材料介绍

2.4.2单元介绍

2.4.3网格尺寸的确定

2.4.4初步划分完成后的检查完善

2.4.5整车钢结构模型的建立

2.5整备车体的模拟

2.5.1附属配件质量的模拟

2.5.2附属配件刚度的模拟

2.6简化车体的建立

第三章车体模态分析计算

3.1模态分析理论基础

3.2I-DEAS模态分析算法介绍

3.2.1I-Guyan缩减法

3.2.2SVI子空间法

3.2.3Block Lanczos法

3.3实车模型模态计算及结果对比分析

3.3.1车体钢结构计算结果

3.3.2车体质量模拟各种情况计算结果

3.3.3刚度模拟

3.4简化车体模态计算结果及对比

3.4.1简化车体有效性的检验

3.4.2Block Lanczos法和SIV子空间法的对比

第四章简化车体振动模态的灵敏度分析

4.1灵敏度分析理论基础

4.1.1固有频率对设计变量的灵敏度

4.1.2固有频率对壳单元厚度参数的灵敏度

4.2灵敏度计算及结果分析

4.2.1I-DEAS中灵敏度计算方法介绍

4.2.2计算步骤和结果分析

第五章模态试验基础

5.1模态试验简介

5.2模态试验分析基本原理

5.3工作模态分析的理论依据

5.4多参考点最小二乘复指数法

第六章不锈钢客车年体钢结构模态试验

6.1试验概述

6.2试验目的

6.3测试分析软件

6.3.1分析软件的主要功能

6.4试验车辆及测点布置

6.5模态试验的激励及测试

6.6模态试验的数采系统

6.7测试工况

6.8模态试验结果及分析

6.8.1弹性模态试验结果及分析

6.8.1.1车体垂向弹性模态试验结果及分析

6.8.1.2车体横向弹性模态试验结果及分析

6.8.2车体刚体模态试验结果及分析

6.9结论

第七章模态试验分析

7.1铁道车辆模态试验激励方法比较

7.1.1激励方法介绍

7.1.2锤击法

7.1.3火箭激励法

7.1.4卸载法

7.1.5振动台法

7.1.6环境激励法

7.1.7结论

7.2数值计算与试验结果比较

第八章总结与展望

8.1本文工作总结

8.2展望

参考文献

致谢

附录硕士期间发表的论文

发布时间: 2005-05-13

参考文献

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• [9].汽车发动机连杆有限元分析与改进设计[D]. 山其新.电子科技大学2017
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