基于刚柔耦合动力学模型的高速列车铸铝横梁应力状态分析

铸铝横梁是某型高速列车体悬式牵引电机的承载结构,其铝合金铸造结构复杂,同时承载来自车体弹性振动和电机转矩的多源载荷。在实际运营条件下结构的应力状态分析是预测、监控结构承载安全不可忽视的环节。建立车体-铸铝横梁结构耦合动力学模型,以哈大线实际线路工况为条件进行仿真,对比分析基于刚柔耦合模型和多刚体模型的车体加速度响应:刚体模型仅能表征低频下车体的刚体振型,随线路激扰加剧,刚柔耦合模型中弹性体模态被激发,模态响应阶次提高,振动能量增大;将由车体动力学响应计算获得的时域载荷作用于经动载试验校验的铸铝横梁有限元模型,实现瞬态应力状态分析。结果表明:铸铝横梁载荷与车体振动呈正相关性,车体一阶垂向振动、电机转矩和车体菱形变形振动分别是引起多线路条件下垂向载荷、横向载荷加剧的主要因素;在现有模型条件下,结构典型高应力区域最大主应力变动方向角小于5°,呈准单轴应力状态。     

基于缺口试件应力状态试验的Johnson-Cook模型参数反演标定方法

Johnson-Cook模型是适用于金属高应变率、大变形的强动载材料模型之一,其对应于材料的参数标定是模型应用的关键.由于没有考虑复杂应力状态对材料性能的影响,在不同应力状态下使用传统标定方法标定的模型进行模拟计算,计算结果与实际情况存在显著的差异.为了减小这种差异,使用6005A-T6铝合金,设计用以表征不同应力状态...     

基于zig-zag假设的压电阻尼层合结构机电耦合建模与分析

基于zig-zag板壳假设和哈密顿原理建立了压电阻尼层合结构的机电耦合动力学有限元模型,实现了结构自然频率和损耗系数的准确计算。有限元模型采用八节点的七自由度(degrees of freedom, DOFs)四边形单元,且考虑阻尼层的复弹性模量。通过对文献算例的计算与仿真,验证建立的有限元模型的正确性。研究了材料增强角度、阻尼层厚度和结构曲率对压电阻尼层合结构频率和损耗系数的影响,为压电阻尼层合结构的减振及结构优化提供参考。