基于虚拟现实的动车组虚拟检修仿真研究

在我国高速动车组迅速发展的背景下,针对传统动车组检修培训成本高、效率低、周期长等问题,提出了虚拟检修视点模拟方法和改进的漫游碰撞检测算法模拟动车组检视检修,采用关键帧插值方法模拟检修拆装过程,开发和实现了基于虚拟现实技术的动车组虚拟检修培训系统。系统测试结果表明系统设计的可行性,能够满足检修人员在虚拟检修环境中目测和拆装仿真的要求,使虚拟检修仿真效果更加逼真,为提高动车组检修技术培训效率提供有效工具。     

改进型660 MW发电机定子运输承载结构设计

针对改进型660 MW发电机定子机座结构特征,进行了包括承载形式、限界特征和连接工具在内的运输承载结构设计研究。借助于有限元分析,完成了结构优化设计。运输过程实时监控数据表明,改进设计达到预期目标。     

铁路货车侧墙制造过程建模与变形规律预测

由于焊接引起残余应力会导致薄板结构产生屈曲变形，采用基于固有应变的有限元方法，利用ANSYS软件的几何非线性分析功能，对某型号货车侧墙制造过程建模与焊接变形预测进行研究，获得符合试验结果的仿真模型。通过正交设计的仿真试验与主效果分析方法发现了不同设计变量与工艺参数对焊接变形的主要影响规律。其中，板厚／焊脚高对焊接变形的影响程度最大，其次是焊接速度和电压，最后是电流参数；跨距大小与焊接变形正相关，同时还与在整个侧墙所处的位置有关；帽型梁结构比槽型梁更具抗变形能力；侧板横拼对焊比竖拼略有优势。上述结论为优化货车侧墙设计与焊接工艺参数、制定不同跨距、板厚侧墙平面度误差设计规范提供了重要依据。     

高速转向架轴箱转臂结构拓扑优化设计

采用变密度方法,建立了以结构的总柔度为目标函数,体积为约束的拓扑优化模型.利用有限元软件hyperworks中的拓扑优化工具对列车转向架轴箱转臂结构初始设计方案进行了减重设计.结果表明,基于拓扑优化技术可以得到既经济又安全的结构方案.     

快速实用施工模拟分析的实现

研究施工模拟分析的基本原理和快速实现方法,并基于能反映结构逐层施工、荷载也逐层施加的施工模拟分析模型,实现快速施工模拟分析。研究表明,现有软硬件技术条件下,施工模拟计算的效率可以满足实际工程分析的要求。     

管接头局部焊后热处理的加热带布置方案优化分析

对管接头进行局部焊后热处理时,一般通过限定焊缝局部温度梯度来控制热应力,这会导致过大的加热范围。通过对管接头局部加热时的轴向热应力产生机理和分布规律的分析,提出了利用第二加热带的反向弯矩来缓解热应力的方法,并通过实例计算表明:为了取得显著的应力缓解效果,环向管焊缝与第二加热带边缘的最佳距离为1. 5(Rt)~(1/2);喷嘴接头第二加热带边缘与焊缝的轴向距离和环向距离分别为1. 5(Rt)~(1/2)和3. 8(Rt)~(1/2)。另外,为了避免产生新的应力集中,环向加热带边缘与几何不连续位置的距离应当大于2. 5(Rt)~(1/2)。     

基于LMS Virtual.Lab的货车转向架疲劳性能仿真研究

为了快速完成铁路货车转向架构架的虚拟疲劳试验,提出了一种采用LMS平台基于UIC510-3标准的疲劳试验仿真方法.首先对转向架构架进行有限元建模,依据UIC标准确定边界条件;其次通过模拟在超常载荷工况下的静态承载载荷,对其结构静强度进行评价;最后模拟车辆在主要运营工况下的动态循环载荷,运用LMS平台进行疲劳试验仿真及评价.计算结果表明:该转向架构架具有良好的抗疲劳性能,其疲劳性能满足设计要求.该方法对轨道交通装备的疲劳性能的预测有较好的应用价值.     

基于主S-N曲线的带止裂槽焊接接头疲劳寿命预测及改进

以带止裂槽焊接接头为研究对象,提取可能发生疲劳失效的焊趾截面、焊喉截面和止裂槽截面的节点力,基于主S N曲线法求解截面的等效结构应力,评估焊缝的疲劳寿命,并提出改进接头的建议。分析发现：止裂槽的存在会显著增加局部位置的应力,导致疲劳寿命明显降低。填充止裂槽并适当增大水平方向焊脚尺寸,可以提高该位置疲劳寿命10倍左右。     

货车侧墙薄板结构的焊接变形预测与控制

货车侧墙薄板结构在焊接过程中由于焊缝处收缩产生压应力导致侧墙板失稳,产生波浪变形,一方面使结构强度降低,另一方面影响了表面的平整和美观,有效预测和控制它的焊接变形是个难题.基于固有应变等效载荷的有限元方法,对货车侧墙的焊接变形进行预测,分析其焊接变形的规律.结果表明,仿真数值与实测数值基本一致.同时在此仿真模型的基础上,通过正交设计方法调整设计参数与焊接参数,研究不同因素对焊接变形的影响程度,最后得出最优方案,从而为控制薄板侧墙的焊接变形提供理论根据.