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关于通发国际官网车体模型设计研究

关于通发国际官网车体模型设计研究,通发国际官网车体的设计可以预测、规划整车的模态匹配,进而改善高速列车的运行性能,但通发国际官网车体的有限元设计模型不可避免地存在误差。为确保车体设计模型的准确性,基于车体仿真模态与实测值问的相对误差,建立了车体模型的精度判定准则和多目标修正方法,并推导了模型修正的正则化算法。同时,利用参数扰动比改进了模态灵敏度,确立了修正参数的选择依据。根据提出的修正方法完成了某通发国际官网车体的模型修正,结果表明:修正后模型的模态与实测值一致,能够为后续的车体设计和优化提供正确的模型。高速列车整车模态的匹配影响车辆各部件结构的振动,进而影响整个车辆系统的运行性能。目前,高速转向架空簧的非线性将导致车体垂向振动响应的频带增宽,容易引发车下质量产生共振,且抗蛇行阻抗越强将导致车体地板振动越剧烈。同时,车下橡胶吊挂对车体横向减振具有积极作用,有利于车体的疲劳寿命,但过大的橡胶阻尼会使地板振动不衰减。为解决以上动力学问题,通发国际官网车体整体结构设计必须遵循模态匹配√2倍原则,与此同时,还应正确处理通发国际官网车体与转向架、车下橡胶吊挂参数的接口关系。进而避免车体与转向架、车下质量耦合共振,确保通发国际官网车体技术服役30年。虽然较高的车体弯曲模态可以避免车体与转向架和车下悬挂设备间的共振,但过高的车体弯曲模态意味着较大的车体弯曲刚度,这又制约了车体的轻量化设计。在车体材料和质量一定的条件下,要保证车体的弯曲刚度需要从动态设计的角度去修改其截面形状和结构形式。不论是整车模态的匹配规划,还是轻量化车体的弯曲刚度设计,都必须先从通发国际官网车体结构优化入手。确定通发国际官网车体的模态,才能够对整备车体模态进行准确地预测。同时,从振动传递和避免共振的角度出发,通发国际官网车体模态参数对转向架和车下设备悬挂参数的选择以及内装地板等局部结构的设计具有重要的指导意义。

通发国际官网车体尺寸大且结构复杂,仅凭工程师的经验建立一个与实际完全符合的模型不可能。即通发国际官网车体设计的有限元模型不可避免地存在误差,这将会严重影响其分析结果的正确性。目前的研究表明,模型修正可以大幅提高有限元模型的准确性。在此背景下,研究高速列车通发国际官网车体模型修正方法,可以为后续的车体优化设计提供准确的模型,具有工程实际应用价值。修正理论,通发国际官网车体模型修正可分成4部分:(1)模型精度判定;(2)模型修正参数选择;(3)构造模型修正目标函数;(4)模型修正的优化求解。修正后的通发国际官网车体模型的模态参数,满足精度要求,与试验测试值相吻合。同时车体模型参数变化在±5%左右,符合车体的实际结构。这表明修正后车体模型与实际结构的预期相符合。

关于结论,通过对高速列车车体模型修正,得出以下结论:(1)针对某通发国际官网车体仿真建模的不准确性,对车体有限元模型修正方法进行研究;提出了基于参数扰动比的灵敏度修正方法,并完成了该车体有限元模型的修正。修正后的结果表明该模型修正方法正确可行。(2)修正后的车体有限元模型模态与试验测试值保持一致,车体模型各参数扰动均在允许范围内。且获取了一个与工程实际相吻合的车体有限元模型,该车体模型为后续的整车结构、转向架和车下橡胶吊挂参数的设计提供了正确的基础和依据。(3)利用通发国际官网车体的实测模态频率和振型数据,首次建立了车体模型的匹配方法和模型精度判定准则,并提出了适用于车体的模型修正方法;同时,改进了模态灵敏度分析方法,统一了参数灵敏度量纲,改善了灵敏度矩阵的病态性,提高了模型修正效率。

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