对接梁Benchmark模型的建模与动态特性分析

采用相对描述方式建立了Sandia国家实验室结构连接件与界面研究中提出的对称连接梁Benchmark问题的对称和反对称动力学模型,解析分析了系统的模态特性.解析模型中连接段采用挠性根部法模拟其变形势能,根部挠性参数则根据试验结果识别.并采用虚拟材料法模拟连接段进行了有限元分析.两种方法均获得了该Benchmark模型与其模态试验结果一致的动态特性.     

导弹吊挂结构强度及疲劳寿命仿真平台开发

导弹吊挂结构尺寸参数繁多,而结构形式基本固定。为了提高导弹吊挂效率并便于对结构在不同参数下的强度和寿命进行分析,开发了导弹吊挂结构强度及疲劳寿命仿真分析平台。平台界面采用Visual Basic语言编写,借助PCL(PatranCommand Language)对有限元软件MSC.Patran进行二次开发,以命令流驱动的方式实现了吊挂结构静强度及疲劳寿命分析的参数化和自动化。仿真结果表明,开发的仿真平台计算高效,可为导弹吊挂结构设计提供技术支持。     

基于主S-N曲线法的地铁制动箱焊接疲劳分析

为研究地铁车辆制动箱焊接接头的疲劳寿命,根据实际结构建立4节点壳单元有限元模型,给出搭接焊和T型焊的焊缝建模方法.在3种振动工况下,运用主S N曲线法计算焊缝的等效结构应力和对应损伤比.结果表明：该地铁车辆制动箱焊接结构设计合理可靠;通过与实体单元模型计算结果进行对比证明壳单元模拟焊缝的合理性;在不同尺寸单元下对比2种疲劳评估方法,结果表明名义应力法预测疲劳寿命的准确性较低.     

小腿冲击器动力学分析简化模型

针对行人与车辆碰撞中行人小腿的保护问题,建立基于MCKF模型和简单梁理论的新型小腿冲击器二维多体动力学模型.用柔性体模拟韧带以满足小腿冲击器对膝关节建模的较高精度要求;将不同阻尼系数和刚度系数引入多体模型以满足某些连接部位的阻尼和刚性要求.参考ECRNo.631/2009中的小腿冲击器动态试验并改进原始的刚性冲击锤的材...     

CAE技术在汽车座椅骨架开发中的应用

为提高汽车座椅骨架的开发质量,在某型汽车座椅骨架开发中应用CAE技术进行骨架静强度和疲劳等模拟.采用壳单元与梁单元相结合建立座椅骨架有限元模型;根据座椅骨架台架耐久试验要求和试验条件,对座椅安装孔进行全约束处理,并在试验加载位置施加相应的载荷;采用Abaqus/Standard分析座椅骨架强度;在静强度分析基础上应用F...     

沥青混凝土路面光栅应变传感器的试验研究

疲劳是沥青路面设计标准之一,沥青混凝土的疲劳失效与沥青层底拉应变值的大小相关.为了准确测得在实际车辆荷载作用下沥青层底的应变响应,采用光栅应变传感器代替传统的电信号传感器进行路面应变测量的试验研究,结果表明光栅传感器在抗振动、抗电磁干扰等方面性能较好,试验结果与路面结构和材料类型相符,能够满足路面应变测量的要求.     

利用Abaqus进行模块化试验工装的设计方法

用Abaqus软件研究模块化试验工装的设计方法,以铁路行业典型的橡胶球铰偏转疲劳模块化试验工装为例,具体阐述模块化疲劳试验工装的设计和优化方法.比较优化设计前后试验工装的差异,形成设计优化流程,展示利用Abaqus进行模块化试验工装辅助设计的优越性.     

重载货车铝合金托盘弧焊结构强度及振动特性分析

为检验重载货车轻量化铝合金托盘的结构安全,通过工艺试验确定6061-T6铝合金弧焊接头的拉伸力学性能和断口特征,基于名义应力方法确定2种铝合金托盘结构的设计强度,采用线性振动理论和有限元法开展结构振动特性分析.计算结果表明:6061-T6铝合金弧焊接头发生严重软化现象,但2种铝合金托盘结构的安全系数分别为3.6和3.9,满足设计要求;2种托盘结构的低阶振型均为底梁的垂向弯曲振型,加装支撑焊接结构托盘的2阶固有频率略高于原始焊接方式,在重载货车行驶的正常振动频率下二者均不会发生共振.     

轴承综合试验台强度有限元分析

建立某新型高速铁路轴承综合试验台的参数化有限元模型,参照相关标准利用RADIOSS对其进行静强度和疲劳强度分析.该新型轴承试验台在静强度方面能够满足高速铁路轴承的试验要求;疲劳分析结果指出其前期设计中的薄弱位置.     

地铁车辆小型电器设备加速试验在线测试系统

为了满足地铁车辆使用的小型电器设备在加速试验过程中的在线电性能参数测试的需求,通过对传统的小型电器设备在线测试电源、测试设备及数据处理系统进行改进,提出了一种基于加速试验的地铁车辆小型电器设备在线测试系统。针对地铁车辆小型电器设备对电源系统的特殊要求提出了具有交直流转换、电压可调、大功率、高精度的电源设计方案。同时设计了信号采集、传输的测试电路及可存储、处理数据的软件平台,并应用于实际的加速试验中证明该测试系统是可行的。这种应用于加速试验的地铁车辆小型电器设备在线测试系统可实时检测小型电器设备的吸合时间、接触电阻等数据,为小型电器设备的维修维护提供重要的参考数据。     

地铁空调机箱有限元分析

为验证某型号地铁空调机箱产品设计是否符合强度要求,建立机箱有限元模型,依据GB／T21563-2008和EN12663-2000对该空调机箱分别进行冲击性能分析、模态分析、随机振动分析和疲劳性能分析等,获得空调机箱在各种工况下的云图．分析结果表明机箱的设计符合强度要求．     

上海地铁车辆统型车轮疲劳强度分析

为分析上海地铁车辆统型车轮的疲劳强度,建立上海地铁车辆统型车轮和上海地铁11号线车轮的有限元模型,依据国际铁路联盟的UIC标准以及欧洲的EN标准模拟车轮在直线、曲线和道岔等工况下的应力;分析车轮疲劳强度的计算方法,并依据Haigh图评估分析这2种车轮的疲劳强度.结果表明,2种车轮均具有良好的静强度和疲劳强度性能,都能满...     

轨道扣件检测系统设计与分析

为了满足轨道扣件动态检测的需求,设计了一种轨道扣件检测系统,包括照明系统、摄像系统等并通过悬挂系统安装在转向架构架前端。通过关键设备参数的选型计算,设计了安装结构然后校核悬挂系统的螺栓强度,验证其螺栓连接的可靠性。并对整体结构采用ANSYS Workbench有限元分析以及实验室验证,系统符合要求,满足线路的检测需要。     

复合材料磁悬浮列车车体结构数值模拟(III)——车体结构性能的参数化数值模拟

在磁悬浮列车车体参数化数值模型的基础上,开展参数变化对车体结构性能影响的数值试验,研究复合材料梁截面几何参数对车体刚度和频率的影响。在典型荷载工况下,研究关键设计参数对车体结构性能、结构部件连接模型的力学性能、车体频率和振型、车体结构线性屈曲性能的影响,确定关键设计参数对复合材料车体结构性能的影响趋势,为车体优化设计奠定基础,验证将参数化车体数值模型作为车体结构性能研究的有效性。     

Synthesis of a high-speed tracked vehicle suspension system--Part I: Problem statement, suspension structure, and decomposition

This two-part paper is concerned with the problem of synthesizing a high-speed vehicle suspension system. Using a new decomposition technique, it is shown that there exists an optimal structure which a high-speed suspension must have in order to fulfill the requirements of vehicle body vibration isolation within given displacement constraints, external force cancellation, vehicle body tilting and guideway tracking while maintaining primary gaps or contact forces within given limits, and assuring maintenance of nominal mass and inertia parameters of the vehicle body. The suspension structure derived in this part is such that the incompatibility of vibration isolation and guideway tracking under the influence of external forces which is present for all suspensions synthesized heretofore-whether optimal control approaches have been used or not-has been removed. The new suspension structure features three independent parts: the nonlinear and time-varying preload-and-mass control operating on external forces and vehicle body accelerations, the linear time-invariant tracking control operating on the means of certain vehicle states, and the linear time-invariant vibrating control which operates on the difference between the actual vehicle state vector and its mean.     

扭力梁耐久等效台架试验设计及疲劳寿命预测方法

针对传统扭力梁悬架开发中实车道路试验费用高、零部件迭代设计时间长的问题,根据传统疲劳寿命预测方法制定多轴载荷台架试验方案,利用试验测试和仿真手段对比的方法预测扭力梁悬架寿命,分析基于应力叠加原理寿命估计方法的局限性,根据伪损伤等效原理提出更合理的寿命估计方法。根据该方法设计等效台架试验方案,并进行有限元仿真和台架试验。某扭力梁悬架开发和整车耐久性试验证明该设计方法的有效性。     

基于子结构和模式重复的地铁车辆座椅支架 拓扑优化

针对地铁车辆座椅模型加载范围广和座椅支架结构对称的特点,在进行地铁车辆座椅支架拓扑优化时,采用SIMP理论建立数学模型,同时引进子结构和模式重复方法,优化得到符合设计要求的结构。对比结果认为：优化后的地铁车辆座椅支架质量减轻49%,地铁车辆整体的强度性能增强,可达到地铁车辆座椅支架轻量化的目标。     

轻量化车身车顶抗压设计优化

为保证轻量化车身的车顶在滚翻事故中有足够的强度抵抗变形,参考美国的有关标准对车顶进行抗压强度有限元分析,采用拉丁超立方法进行虚拟试验设计（Design of Experiment,DOE）;根据虚拟DOE结果分析车身侧围和顶部部件的敏感度,得到最敏感的6个部件;采用微分进化算法对这些部件进行优化计算,并用高强度材料替换,达到保证抗压性、经济性并减轻部件质量的目的.