Y型蜂窝等效模型及蜂窝夹芯结构车体的仿真分析

复合材料夹芯结构在轨道车辆车体轻量化中应用广泛,但在大型夹芯结构车体仿真计算时,存在结构层次复杂且分析经验较为缺乏等问题。本文提出考虑蜂窝双壁影响的Y型蜂窝等效模型,然后基于Y型蜂窝等效构建碳纤维铝蜂窝夹芯板和格栅增强碳纤维铝蜂窝夹芯板仿真分析模型,并将其分别与三点弯曲试验进行验证。根据传统列车车体的蒙皮骨架形式,构建碳纤维铝蜂窝车体和格栅增强碳纤维铝蜂窝车体,并运用BSEN12663:2010标准和《复合材料设计手册》中的设计标准分析其刚度、强度、应变等力学性能。研究结果表明:碳纤维铝蜂窝夹芯板和格栅增强碳纤维铝蜂窝夹芯板三点弯曲仿真结果与试验值误差分别为2.8%和0.1%,验证了Y型蜂窝等效模型具有较高的精度;碳纤维铝蜂窝车体的比刚度最低提升了49.4%,强度最高提升了64.5%;格栅增强碳纤维铝蜂窝车体的比刚度最低提升了67.6%,强度最高提升了66.2%。对于2种蜂窝夹芯结构车体的蒙皮来说,格栅增强碳纤维铝蜂窝车体应变最低下降了36.9%,失效因子最低下降了61.1%,相比碳纤维铝蜂窝车体有较充足的安全余量;相比原不锈钢车体,2种蜂窝夹芯结构车体具有较好的减重效果,碳纤维铝蜂窝车体减重33.4%,格栅增强碳纤维铝蜂窝车体减重13.1%。基于Y型蜂窝等效模型的碳纤维夹芯结构仿真分析,为先进复合材料轨道车辆车体结构轻量化设计提供了参考。

城市环境下基于几何随机模型的车对车信道建模

城市环境中的通信信道会受到各种障碍物的干扰,交叉路口场景下的散射体往往不是单一均匀分布的.对此,提出了一种适用于交叉路口的Y形随机模型.基于最大时延限定的椭球范围,建立了道路上车辆散射体和道路旁边楼房散射体的几何随机模型.在此模型中,假设道路两侧的静态散射体在楼房区域呈指数分布,移动散射体在车道区域均匀分布.为了贴近真实环境,采用离散马尔可夫过程模拟散射体的时变特性.推导并仿真了不同分支夹角场景下的到达角、时延功率谱、时间自相关函数、空间互相关函数、多普勒功率谱密度并进行了对比分析.分析结果表明,基于几何的随机信道模型具有通用性,可通过调整信道参数,用于各种城市环境中的通信场景建模.