基于SIMPACK的轨道车辆动态性能仿真分析.pdf

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1、基于SIMPACK的轨道车辆动态性能仿真分析黄安宁，易智民，张安全(重庆旗能电铝有限公司工程技术一部，重庆綦江401420)SimulationResearchonDynamicPerformancesofRailwayVehiclesBasedonSIMPACKHUANGAn—ning，YIZhi—min，ZHANGAn—quan(ChongqingQinengElectricityandAluminumCo．，Ltd．，theFirstEngineeringDepartment，ChongqingQijiang40

2、1420，China)摘要：利用多体动力学软件SIMPACK对某型t10n轨道车辆进行整体建模；采用不同速度通过直线轨道线路而获得车辆的线性和非线性临界速度；使轨0引—C，道车辆通过不同的曲线线路而获得其曲线通过能力；分析了轨道车辆在不同速度下的平稳性指标；采在铁路事业高速发展过程中，轨道车辆的安全用有限元分析软件ANSYS获得车体的有限元模态性也就凸显得更加重要。因此对于轨道车辆的部件文件，输入SIMPACK中获得刚柔耦合的多体动力以及整车的动力学性能分析的重要性就显得格外突学模型，并获得车体刚柔耦合的动态性能。出，

3、并且具有重要的现实意义。某型轨道车辆是我关键词：轨道车辆；SIMPACK；仿真国自主研制的大型铁路养路机械，它的整体动力学中图分类号：U270．11性能直接影响到其行驶的安全性和养护铁道线路的文献标识码：A质量，因此，有必要对其进行全面的动态性能研究。文章编号：1001—2257(2013)03—0077—041轨道车辆动力学模型建立Abstract：Thewholedynamicmodelingofatypeofrailwayvehicleismodeledusingthemulti—在SIMPACK软件中，多体系统

4、的拓扑图形建bodydynamicssoftwareSIMPACK．Thelinearand立的好坏直接和模型建立的正确与否相关，并且关nonlinearcriticalspeedoftherailwayvehicleisob—系到所建模型的复杂程度以及规模的大小，也涉及tainedbysimulatingdifferentspeedsthroughthe到最终的动力学方程的求解时间和计算效率l_】]。某lineartrack，whereasthecurvepassingabilityof型轨道车辆系统拓扑关系如图1所

5、示[2]。在SIM—therailwayvehicleisobtainedbyusingdifferentPACK软件中建立的整车模型如图2所示。某型轨speedsthroughthedifferentcurvedrailwaytracks．道车辆是具有二系悬挂弹簧的一个多自由度的振动Thestabilityindexoftherailwayvehicleisana—O7W／RJointlyzedunderdifferentspeeds．Thefiniteelement车体。NoW／RFunctionmodalofth

6、evehicleisobtainedwiththefiniteele—05JointCop二系悬挂02JointCopmentanalysissoftwareANSYS，whichisinputted107W／RJoint构架intoSIMPACKtomodelthemulti—bodysystemqoW／RFunction(MBS)dynamicmodelwithrigidandflexibleCOU—系悬挂05JointCoppling．Thedynamicperformanceofatypeofrail—Bodi

7、esl呈!!竺!l轮对R。fr。“。。F。wayvehiclescanbethusobtainedbysolvingthisW／RContactCreepForceJoints——o—mode1．Constraint—一LKeywords：railwayvehicle；SIMPACK；simula一07W／RJointForceElerent—r—WithW／RFunction收稿日期：2012—10—08图1轨道车辆系统拓扑关系《机械与电子)2013(3)·77·动态性化不大的振动模态就是系统中各刚体的振动模态，对应

8、的频率就是它们的固有振动频率口]。根据图3所示的根轨迹图，有2个“+”符号位于图形的实部，可以判定该轨道车辆的线性临界速度高于250km／h，但低于300km／h。2．2非线性临界速度分析在仿真轨道上设置一段长度为S0m的美国5级轨道谱做为其不平顺性的激扰，使仿真车辆以不同的速度在此轨道上通过。根据轮对的横线位移曲图2轨遭车辆整车