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列车车体的运动瞬态有限元分析

2024-09-24 19:15阅读：

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编辑：杭州那泰有限元分析公司 www.nataid.com
列车车体的运动瞬态有限元分析
由于列车运行速度较高，因此有限元分析必须考虑气动载荷的影响。各种气动载荷则是根据流场计算的结果，直接施加于相应位置。考虑到在不同位置气动载荷大小不同，将车体划分多个区域，从而可以认为在同一时刻，每一较小区域上气动载荷大小相同。
应力-时间历程分析
考核位置
杭州那泰有限元分析公司在充分考虑各种载荷的情况下，利用ANSYS
软件瞬态分析功能计算了270 km/h，高速动车在270 km/h，速度下运行时的动应力。本文主要分析了车体底架上如下重要部位的应力-时间历程：前后变压器梁及牵引座、后端牵引梁连接斜撑、枕梁(包括抗蛇行减振器座)，如图所示。
应力-时间历程
图为动车在270 km/h速度下运行撑交接处，节点号分别为13594，13612，13602，135860。
时各考核位置应力-时间历程图(考虑可视性，只将曲线的小部分绘出)。图中应力为静动应力按第四强度理论合成后的应力。
结合图可见，变压器梁与牵引座焊接处节点10753和11008的应力变化范围最大，最大应力为112.7 MPa和115.5 MPa，最小应力为1.6 MPa和1.0 MPa。节点12945和12955应力也比较大，最大应力分别为100 MPa和91.8 MPa；节点13007和12984的应力变化小节点12945和12955的相应值。牵引横梁端部与边梁连接处(节点30677和31567)的最大、最小应力分别为：81.9 Mpa和84.5 MPa、30.2 MPa和36 . 8 MPa。变压器梁端部与底架边梁连接处(节点14468和14492)的最大应力及应力幅均小于牵引横梁端部与边梁连接处的相应值。
结合图，前后变压器梁对应点应力变化趋势基本一致。节点10827和10906的最大、最小应力分别为：112.8 Mpa，104.2 MPa和7.2 MPa和8.9 MPa，小于后端变压器梁对应点的应力幅。牵引横梁端部及变压器梁端部与边梁连接处的应力均小于后端变压器梁对应点的应力.这是由于整车重心偏后所致。
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