基于ANSYS和SIMPACK的齿轮副激励对箱体的振动响应分析

齿轮箱体是列车的不可或缺的装置,在服役时受到齿轮啮合的激振作用。文章为分析齿轮箱体在齿轮副激励时的响应特点,使用SIMPACK及ANSYS软件建立得到带刚性和柔性两种箱体下的整车模型,在两种不同速度工况下对箱体振动特性进行仿真及响应分析。结果表明,200 km/h工况的振动加速度比300 km/h工况下的振动加速度大,这是因为此工况下齿轮副啮合频率为1634 Hz,而柔性箱体在十阶模态下为1667 Hz.共振现象导致振动加速度偏大。

基于SIMPACK平台的随机车流与风联合作用下桥梁动力响应分析

为解决传统随机车流与风联合作用下桥梁动力响应计算的耗时问题,该文先以某钢箱连续梁桥为工程背景,在商业软件Ansys和SIMPACK中分别建立桥梁有限元模型和车辆模型,依次计算单个车辆荷载作用下、风荷载作用下以及多个车辆荷载作用下的桥梁动力响应,以验证桥梁动力响应的可叠加性。在此基础上,采用蒙特卡罗法生成随机车流样本,通过已验证的桥梁动力响应可叠加性,计算得到不同随机车流状况、不同车速以及不同风速时随机车流与风联合作用下的桥梁动力响应。研究结果表明:桥梁动力响应叠加方法能有效提高计算效率;风荷载主要影响桥梁的横向响应,而车辆荷载主要影响桥梁的竖向响应;随着车流由稀疏变成密集,桥梁主跨的竖向位移与速度的标准差及其增幅均大于边跨的,而边跨的竖向加速度标准差及其增幅却大于主跨的;随着车速提高,桥梁的竖向位移标准差和竖向速度标准差均逐渐变大,而边跨的竖向加速度标准差先增加后减小;随着风速的提高,桥梁的横向响应标准差总体上逐渐变大,且主跨的增幅要大于边跨的。

基于SIMPACK铰接式列车的动力学性能分析

利用车辆动力学仿真试验的分析方法,运用SIMPACK软件分别对三车四转向架的铰接式列车和三车六转向架的传统列车建立非线性动力学仿真模型,得到两种不同连接方式的列车在相同的运行环境下以不同速度运行时的动力学性能参数。结果表明,与传统连接方式的列车比较,在相同的运行环境下,铰接式列车在平直轨道上的动力学性能明显优于传统式列车,而在小曲线半径的轨道上,铰接式列车的动力学性能不具有优势。

基于SIMPACK的轮式装备铁路冲击试验仿真研究

有效的捆绑加固是军用轮式装备远距离铁路输送安全的重要保证,合理的捆绑加固方案是捆绑加固得以进行的必要前提。在分析SIMPACK的主要功能、基本模块和建模的基本流程的基础上,通过对军用轮式装备铁路输送冲击试验的分析与建模,利用SIMPACK对冲击试验进行仿真,获取冲击试验的基本数据,并对数据进行分析,确定了捆绑加固方案的可行性,为捆绑加固方案的制定提供了依据。

高速动车转向架动力学性能SIMPACK仿真建模与分析

针对高速动车转向架动力学性能的影响因素缺乏综合分析,提出一种基于SIMPACK的高速动车转向架动力学性能仿真建模与分析方法。以高速动车安全舒适运行需求为目标,根据高速试验列车客车强度及动力学性能规范,构建高速动车转向架动力学性能评定的指标,并研究基于SIMPACK的转向架动力学性能仿真评价及其实现流程。以CRH2型动车组为例,建立其转向架及车体的动力学仿真模型,具体分析四类车轮踏面类型和五类一系及二系悬挂系统等主要影响因素,提取CRH2型高速动车稳定及平稳运行的重要特征参数,为高速动车组转向架的动力学设计及优化提供支持。

基于SIMPACK的机构运动仿真分析及应用

机构的运动仿真及动力学仿真分析在机械产品的设计和开发过程中起着十分重要的作用。文章在对多体动力学软件SIMPACK机构运动仿真分析的特点、方法及应用领域介绍的基础上,以曲柄摇杆机构为例介绍了机构运动仿真的具体方法和过程。通过机构的运动仿真,优化了设计,提高了新产品开发的效率和可靠性,同时也为后续动力学分析打下基础。

基于SIMPACK的五车跨装货物转向架合理高度研究

对于跨装货物运输,现行《铁路货物装载加固规则》中只规定了根据驼峰参数计算的货物转向架高度,当跨装车组不允许通过驼峰时,则计算出的货物转向架高度余量过大,增加了货物转向架的设计难度且有可能造成重车重心超高、上部超限等问题。文章根据我国的线路条件设置了竖曲线的最不利工况,利用动力学/运动学分析软件SIMPACK建立五车跨装车组模型,对车组通过凸形竖曲线和凹形竖曲线进行运动学仿真,得出各检算点相对车地板的最小距离,在考虑检算点处货物挠度及一定的安全裕量后得出高0.718m的货物转向架可以保证车组在运行中安全通过竖曲线。

基于SIMPACK/ISIGHT的跨座式单轨列车走行轮偏磨研究与优化

跨座式单轨列车走行轮侧向力、侧偏角和侧倾角是影响走行轮偏磨的主要因素。文章对走行轮偏磨进行了优化,利用多参数多目标优化软件ISIGHT与动力学仿真软件SIMPACK联合仿真,得出一组单轨车辆最优的轮胎参数和悬挂参数,对减少轮胎偏磨具有一定的指导意义。

基于SIMPACK的一系悬挂阻尼对车辆运行品质影响研究

建立了某高速列车动力学模型及该列车一系悬挂阻尼三维结构原理图,基于该结构研究了列车一系悬挂阻尼常见的失效形式,并仿真分析了一系悬挂阻尼发生故障对车辆运行品质的影响。研究结果表明:一系悬挂阻尼常见故障主要由骨架密封磨损严重、O型圈老化严重、油液乳化等引起;当每辆车1个或每辆车2个一系悬挂阻尼发生故障,车辆横向及垂向平稳性受影响较小,其指标恶化率小于5%,但对舒适性有一定影响,舒适性指标恶化率最高可达15%;当车辆一系悬挂阻尼全部发生故障,其运行品质存在显著恶化,而舒适性恶化最为严重,其指标恶化率达186%。

基于SIMPACK的汽车平顺性仿真和悬架匹配技术研究

在SIMPACK软件环境下搭建微型轿车简化模型,在线性阻尼和线性刚度的条件下进行汽车平顺性仿真和悬架匹配研究,得到较为合理的匹配参数,仿真曲线和实验结果相吻合从而验证仿真的正确性和匹配的合理性。

Simpack在铁路货物运输课程教学中的应用

随着计算机仿真技术的不断发展,铁路车辆运动学/动力学仿真的应用范围不断扩大。在铁路货物运输课程中,应用运动学/动力学仿真技术可以让学生清晰的了解铁路货运中相关工程问题的原理,提高教学效果,让学生更加深刻掌握理论知识并应用于实践,提高学生的综合素质和创新能力。

基于SIMPACK装甲车辆铁路冲击仿真研究

装甲车辆铁路输送的重中之重就在于车辆的安全稳定,冲击时车辆的最大加速度以及车辆偏移的大小是其稳定性的直接体现。本文以SIMPACK为仿真平台,仿真履带装甲车辆铁路输送冲击过程,分析有无悬挂系统以及不同纵向加固刚度对车辆最大纵向加速度的影响,探究其影响规律,为研制适用于我军装甲车辆的新型加固装置提供依据。结果表明:履带车辆的悬架系统能够对纵向冲击起到一定的减缓作用,但效果有限,而纵向加固刚度的大小对其冲击加速度有很大的影响。

基于SIMPACK仿真的高速公路连续反向曲线行驶速度探讨

为了保证山区高速公路连续反向曲线路段的安全性、舒适性等服务性能,本文采用SIMPACK多体动力学仿真软件建立9质量6自由度的典型小汽车模型,通过模拟雅康高速公路典型连续反向曲线路段上汽车行驶的动力响应,筛选提取不同行驶速度下该路段各曲线半径的最大横向加速度并进行对比分析。数据结果表明:雅康高速公路以80 km/h为设计速度很科学合理,满足我国横向加速度舒适性合理取值要求;但在实际行驶中,道路及天气情况良好时,在曲线半径大于1 200m并设置超高路段,最大行驶速度可放宽至100 km/h.

基于SIMPACK研究空簧故障对列车动力学性能影响

基于SIMPACK建立我国某高速动车组动力学模型,研究空簧失效对车辆动力学性能影响。结果表明:空簧失效对车辆稳定性影响不明显,对平稳性和舒适性有显著影响。舒适性受空簧失气影响最严重,垂向平稳性受其影响比横向平稳性严重。横向平稳性指标最大增加率为35.2%,垂向平稳性指标最大增加率为48.6%,舒适性指标已达到极差等级(指标最大增加率为456%)。空簧失气对安全性指标也有所影响,对脱轨系数影响相对较小。

SIMPACK某型轨道车辆动态性能仿真研究

利用多体动力学软件SIMPACK对某型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,通过对其速度的分析,得到车辆平稳性与安全性的指标。

基于SIMPACK和Simulink联合仿真的摆式车辆曲线通过研究

为了研究倾摆作动系统对摆式车辆性能的影响,运用SIMPACK和Simulink分别建立摆式车辆的动力学模型和倾摆作动系统的数学模型,采用联合仿真的方法分析摆式车辆在曲线倾摆时的动力学性能。结果表明采用摆式车辆可以在不降低乘客乘坐舒适度的前提下显著提高列车的旅行速度。

基于SIMPACK建模的某特种车辆动力学计算结果的后处理分析

讨论在SIMPACK后处理中常用的4种滤波方法,并以计算曲线工况下的动力学指标为例,采用图形对比的方式,将使用4种滤波方法得出的计算结果与未进行后处理的波形图进行图形对比,较为直观地选出了比较吻合实际结果的滤波方法。从对比结果中可以看出,采用第99.75百分位数的结果更为可靠。研究可为今后使用SIMPACK软件进行动力学计算结果的后处理分析时对滤波方式的选取提供参考。

基于SIMPACK和ABAQUS的青藏铁路既有列车提速动力分析

西部铁路路网建设日趋成熟,建设标准逐步提高,作为路网的重要组成,青藏线格拉段进行适时的提速改造显得尤为必要。为此,结合格拉段的线路实际工况,采用SIMPACK多体动力学仿真软件,构建列车-线路参数一体化模型,运用有限元软件ABAQUS构建轨道结构模型,进行车-路系统动力学仿真分析。以脱轨系数、轮重减载率以及车辆垂向加速度等作为评价指标,通过叠加青藏铁路轨道不平顺界限谱分析现有线路最大提速空间。利用增加曲线半径以及延长缓和曲线长度的方法分别进行列车提速效果分析。研究表明,在叠加轨道不平顺条件下,格拉段现有线路提速在800 m曲线地段可以达到109 km/h,实现120 km/h的提速要求需要1000 m及其以上半径或将外轨超高设置在100 mm及其以上。

基于SIMPACK的矿用铲运机工作装置动力学仿真分析

通过建立某矿用铲运机工作装置的虚拟样机模型,利用SIMPACK Automotive+模块,模拟分析了该矿用铲运机工作装置的一个典型的运动过程,并研究了其运动规律,为正确地设计工作装置的结构和尺寸、改善矿用铲运机的工作性能提供了理论依据。

基于Simpack的机车牵引齿轮动态特性分析

为了对不同运行工况下机车牵引齿轮传动系统的动态特性进行分析,以某型机车牵引齿轮箱为研究对象,通过Simpack多体动力学软件,考虑齿轮啮合传动过程的时变啮合刚度、阻尼、摩擦等内部激励,建立了牵引齿轮副动力学模型。在低速和高速两种典型工况下,对从动齿轮的动态特性进行对比研究;并通过傅立叶变换(FFT)得到了从动齿轮扭转振动角加速度的幅频特性曲线。通过以上研究,验证了牵引齿轮副动力学模型的准确性,为今后的齿轮箱模型的结构优化设计以及牵引齿轮轮齿修形研究提供了理论基础。