基于刚柔耦合的集装箱平车车体动态特性研究

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1、＾硕±学位论文＾ｆｃＭＡＳＴＥＲＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ＾＾论文题目：基于刚柔藉合的集装箱平车＿＿＾＾＾■麵０：公开．ｌｌ密级国内图书分类号；Ｕ２７国际图书分类号：化９西南交通大学研巧生学位论文某干刚柔輔合的集装箱平车车体动态特性研究年级２０１２级姓名徐凯申请学化级别工程硕±■专业车辆工程指导老师李带教授二〇—五年四月ＣｌａｓｓｉｆｉｅｄＩｎｄｅｘ：Ｕ２７０．ｌｌＵ．Ｄ．Ｃ：６２９ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＫａｏｔｏｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｇｙＭａｓｔｅｒＤｅｇｒｅｅＤ

2、ｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎＲＥＳＥＡＲＣＨＯＮＣＯＮＴＡＩＮＥＲＣＡＲＢＯＤＹＢ乂ＳＥＤＯＮＴＨＥＣＯＵＰＬＥＤＤＹＮＡＭＩＣＣＨＡＲＡＣＴＥＲＩＳＴＩＣＳＧｒａｄｅ：２０１２Ｃａｎｄｉｄａｔｅ：ＸＵＫａｉＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｒｅｅＡｌｉｅｄｆｏｒ：ＭａｓｈｒＤｅｒｅｅｇｐｐｇＳｅｃｉａ化：ＶｅｈｉｃｌｅＥｎｉｎｅｅｒｉｎｐｙｇｇＳｕｅｒｖｉｓｏｒ：Ｐｒｏｆ．ＬＩＦｕｐＡｒｉｌ２０１５ｐ，西南交通大学学位论文版巧使用巧枚书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意

3、学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可Ｗ将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可１＾采用影印。、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文本学位论文属于１．保密□，在年解密后适用本授权书；２．不保密材，使用本授权书。＂＂（请在Ｗ上方框内打Ｖ）＂学位论文作者签名：Ｗ指导划職名＾＾＾碑＾＾餐、侣ｒ，曰期；ｙ曰期：西南交通大学硕±学位论文主要工作（贡献）声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：基于不同结构形式的６〇ａ集装箱专用平车，利用ＡＮＳ

4、ＹＳ有限元软件获得不同车体的刚度特征，并在ＳＩＭＰＡＣＫ多体动力学软件中建立多刚体和引入车体柔性的车辆－５－系统动力学分析模型。基于ＧＢ／Ｔ５５９９１９８和ＵＩＣ５１８的规定，对各装载方式下，基于刚性车体和弹性车体的动力学模型进行分析；在此基础上，研究了车体刚度特性对车辆运行平稳性和曲线通过安全性的影响，提出了集装箱平车车体刚度设计方法。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了

5、明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。学位论文作者签名：曰期：Ｓｆ西南交通大学硕±研究生学位论文摘要、已经成为主要的货物运输方式。经过数十年的集装箱运输具有快捷安全的优点，发展１２０ｋｍ／ｈ，，中国铁路集装箱运输专用平车的最高运行速度达到车辆最大轴重提高到２化车辆承载结构的轻量化水平日渐提高。随着运行速度的提高，线路对车辆的激扰频率増大。对于轻量化设计的车体，其刚度特性对车辆运行性能的影响日渐突出。传一统车辆系统动力学分析模型般将车辆承载结构视为刚体，无法体现结构弹性体振动特性及其在

6、线路激扰下的响应。因此，有必要在计算模型中引入车体的刚度特征，Ｗ研究其对车辆系统动力学行为的影响。．基于６０ｆｔ集装箱专用平车的车体结构，利用有限元方法获得有边梁和无边梁结构车体的振型和频率。将其引入到多体动力学分析模型中，建立刚柔锅合的车辆系统动力学分析模型，考虑车辆的不同装载方式，计算了具有刚性车体和弹性车体的车辆在不平顺线路上运行时的车体垂向振动加速度；对不同测点的垂向振动加速度进行ＦＦＴ变换，得，研究了不同刚度特性下车体的垂向振动特征。分析结果表明到其功率谱密度（ＰＳＤ），一一对称载荷装载方式下，车体中部受阶垂直弯曲振动的

7、影响较大，车体端部同时受到阶和二阶垂直弯曲振动的影响，；对于非对称载荷装载方式车体中部和端部同时受到了一阶和二阶垂直弯曲振动的影响。根据ＧＢ／Ｔ９９－１９８５ＵＩＣ－５１８５５和标准，对不同车体和不同装载方式下的多刚体动力学模型和刚柔稱合动力学模型分别进行了研究。垂向平稳性分析结果表明，车体的垂直弯曲刚度对车辆的直线垂向平稳性指标影响较大；随着车体垂直弯曲刚度增大，车辆的直线垂向平稳性得到改善一。在对称装载方式下，车体阶垂直弯曲振型对车体中部平稳性的影响较大，二阶垂直弯曲刚度对车体端部平稳性影响较大；对于非对称装载方式，车体一二阶阶垂

8、直弯曲刚度