铁路机车车辆虚拟样机数据协调关键技术研究

铁路机车车辆虚拟机机系统为产品设计和生产过程的优化提供了集成的建模和仿真环境。该系统的关键环节在于实现分析数据的协调与集成。为支持开发环境中不同领域、分布、异构的仿真系统间的数据共享，提高仿真平台的可扩展性和灵活性，按数据产生的先后，提出了产品模型数据的分层框架，并研究了每一数据层中关键问题的解决方法。初步实践表明，基于上述研究的虚拟样机系统能有效地支持铁路机车车辆产品的开发。     

不同有限元建模方法对工程机械举升系统强度分析影响研究

工程机械的举升系统是其最主要的部件,其中有较多的转动连接部分,用有限元法计算其强度时,不同的建模方法对其强度仿真结果的准确性有较大影响。以某型号叉车的举升系统为研究对象,在相同工况下,对举升系统的主要部件和转动连接部位分别采用实体网格单元与梁单元约束、实体网格单元与耦合单元约束、壳单元与梁单元约束三种方案建立有限元模型。通过Ansys软件进行强度仿真分析,得到不同的强度计算结果,并与第四强度理论理论计算值进行比较。结果表明,在同一个工况下,采用四节点实体网格单元与耦合单元约束建立的有限元模型更加贴近实际工况,相对误差较小,提高了实际仿真工作的效率。     

基于流固耦合的双面动臂塔吊强度分析

塔吊在运行过程中往往伴随风载作用,尤其在风力较大的情况下塔吊易发生失稳。为验证双面动臂塔吊在强风工况下的安全性,基于流固耦合方法对双面动臂塔吊进行强度分析。首先基于有限元法对双面动臂塔吊结构的三维模型进行网格划分,获得流域计算模型和结构有限元模型;然后根据工作环境得到流体计算工况,利用CFD软件对流域模型进行仿真计算,获得风载数据;最后利用流固耦合平台将风载数据以插值的方法传递到塔吊结构模型进行流固耦合计算,获得计算工况下塔吊的应力和位移数据。仿真结果表明：在六级风作用下塔吊最大应力小于许用应力,最大位移满足要求,能够安全工作。     

基于热-机耦合有限元法预测构架侧梁焊接变形

准确地数值模拟焊接构架侧梁在其生产过程中产生的焊接变形规律,是有效地控制焊接变形和减少焊后矫形工作的关键。本文基于热-机耦合热弹性有限元方法,采用Marc软件,创建了焊接构架侧梁有限元模型,并采用分段串热源进行焊接热源模拟,得出了侧梁在垂向弯曲、水平弯曲和纵向收缩变形的规律,最后利用合理的实验方法给出侧梁实际变形结果。研究表明:数值模拟计算与实验结果十分吻合,从而证明了此方法对其进行焊接变形预测的有效性。     

新型无跨越架跨越系统支承装置的应用与分析

针对山区复杂地势，提出分别采用通长式和分体式两种横梁布局方式的新型铝合金轻型无跨越架跨越系统支承装置设计方案。结合某工程2B7 ZB2型直线塔跨越案例，进行部分封网施工的承载索张力理论计算，获得承载索正常工况和事故工况下的支承装置外载荷。利用有限元法对两种支承装置进行结构承载力仿真分析，验证设计方案。仿真结果显示，两种支承装置均有较好的结构承载能力，其中分体式支承装置具有更好的有效性与优势。