高速卧铺列车计算模态与试验模态的对比研究

通过对某型高速卧铺车结构模态分析,研究了其动力学特性,验证车辆结构动态设计的合理性。为后续结构优化设计提供理论支持。将计算模态和实验模态结果进行对比分析,结果表明,卧铺车结构模态计算结果和实验结平均误差约3．72％,基本符合车辆结构动态设计要求,同时对车体结构的动态特性设计提出了改进措施。     

利用模态应变能变化率的结构损伤识别优化方法

针对结构损伤识别过程中存在的定位精度和量化分析不足的问题,提出一种基于结构振动响应的模态应变能变化率与优化技术相结合的损伤识别方法。利用两步法确定可疑损伤单元及对其损伤程度进行量化分析。通过有限元法建立结构的损伤特征模型,且利用单元模态应变能变化率指标构建损伤指标优化分析的目标函数。数值分析过程中,利用粒子群优化算法与遗传算法对设计变量进行优化分析。同时比较模态应变能变化率与小波分析两种方法下的损伤定位的量化分析效果和识别效率。在实际算例中,利用梁结构进行损伤识别优化方法的结果验证。结果证明该方法能够显著提高结构振动损伤和定位的有效性。该方法不仅能够快速和精准地进行结构损伤量化分析,比小波方法具有更好的定位效果,而且能够提高量化分析的识别效率。但该方法在实施过程中的定位精度容易受到噪声的影响,通过优化目标函数可在一定程度上提高该结构损伤识别方法的抗噪能力。     

基于LQR的车体与车下设备耦合振动控制及共振效应研究

提出一种在车体和车下设备之间进行主动减振控制的改进方法,该方法主要采用线性二次型最优控制策略和优化技术.首先用扫频法确定车体与车下设备的低阶耦合共振频率为8.2 Hz.然后分别在同步正弦和延迟随机激扰下求解最优控制参数.发现以时域性能为目标时,时域响应幅值能显著降低,但只能在耦合共振频率附近降低振动能量.为克服这一不足...     

基于小波方法的板结构损伤识别研究

进行不同边界条件下板结构损伤位置和大小的评估以及传感器布置和噪音对损伤识别影响研究。主要内容包括:首先,通过薄板结构的有限元模态分析,获取有无损伤板结构点的固有特性参数的分布状况,利用离散小波变换将矩形薄板的模态节点位移数据进行分解计算,获得损伤位置数据的高频信息和奇异值。其次,进行不同边界条件下的板结构损伤识别分析,利用小波系数的最大值变化率进行板结构损伤程度的定量化评估。最后,分析了传感器布置以及噪音情况下小波变换方法对板结构损伤识别的有效性。研究结果表明,四边固支约束下的小波系数比四边简支约束的小波系数大0.5%,比两边固支约束的小波系数大0.88%;在网格g=40 mm且通过小波变换对信号进行去噪处理之后都能够有效识别板结构损伤。说明该方法针对二维板结构损伤位置及程度的识别问题具有一定的有效性,能够为车辆结构损伤识别问题提供技术思路和参考价值。     

应用多体有限元法预测车体结构疲劳寿命

利用多体动力学和有限元法结合的混合方法对机车车体结构疲劳寿命进行仿真研究.首先在SIMPACK中建立机车整车的多体系统动力学模型,根据不同的载荷工况计算其载荷时间历程;其次根据有限元准静态应力分析法,获得车体结构的准静态应力应变影响因子(stresses influence coefficient,SIC),再利用模态分析技术获得车体结构固有频率和模态振型,以及确定车体结构危险点位置.基于危险应力分布的动载荷历程,结合车体材料的S-N曲线以及Palmgren-Miner损伤理论,利用FE-FATIGUE软件的安全强度因子分析法和WAFO(wave analysis for fatigue and oceanography)技术进行标准时域的车体结构疲劳寿命预测,其中包括应力应变的循环计数、损伤累积和寿命预测.实测结果和仿真结果相互对比表明,这种方法可以有效预测车体结构的疲劳寿命,其精度和动力学与有限元模型的精度有关.     

应用Simpack对复杂机车多体系统建模与分析方法的研究

结合实例,对复杂多体系统动力学建模的基本方法进行了研究,建立了一种机车整车虚拟动力学模型。结合机车动力学建模系统中的体之间的铰接、约束和力元等建模技术的难点,说明如何正确进行复杂机车多体系统的动力学建模。实例中对机车动力学模型输入标准轨道谱,分析其在标准轨道谱的随机激励下车体结构的响应特征,并对动力学平稳性结果进行部分评价。     

基于面向对象技术在列车外形CAD系统中的开发和应用

本文介绍在VC + + 6 0的集成开发环境下 ,如何利用ObjectARX2 0 0 0工具开发列车外形CAD系统。并且阐明了AutoCAD2 0 0 0二次开发的基本方法和理论。最后用简单实例加以说明Objec tARX的结构和编程特点。     

基于L1范数正则化和最小二乘优化的冲击载荷识别研究#br#

为了改善冲击载荷识别问题的病态特性,最大限度提高识别精度,在时域内提出一种基于L1范数正则化和最小二乘优化的改进冲击载荷识别方法。采用L1范数正则化方法构建冲击载荷稀疏反卷积模型,使用截断牛顿内点法求解L1范数的最小二乘优化问题,同时根据预条件共轭梯度法确定最优搜索路径和计算方向。最后,考虑不同冲击工况、不同响应位置对识别结果的影响。通过对铝合金板进行冲击载荷识别试验进行验证,发现在铝板受单次冲击和多次冲击工况下所识别载荷与施加的实际载荷吻合良好。结果还表明,与Tikhonov 正则化方法相比,该方法能够提高冲击载荷识别的准确性和稳定性。     

基于Moldflow注塑件翘曲分析及工艺优化

以一款测试仪下盖板为研究对象进行翘曲缺陷分析,确定注塑件开裂的原因。首先,通过对注塑件三维原模型进行针对性的结构修改,对修改前后的模型分别进行模流分析;其次,重点对注塑件结构尺寸、模具温度、注塑温度和保压曲线等工艺参数进行优化设计,使修改后注塑件翘曲变形降低;最后,结合注塑件模具成型工艺,得到最优注塑工艺数据。研究结果表明,注塑件翘曲变形量为1.032mm,存在明显的收缩不均,为导致产品开裂的主要原因。     

机车车辆结构疲劳寿命预测方法的研究

对机车车辆结构疲劳寿命预测方法进行了讨论,介绍了包括总寿命、裂纹萌生和裂纹扩展的3种疲劳寿命预测方法。名义应力法(S—N法)和局部应变法(ε—N法)的疲劳设计技术在文中得到详细说明。机车车辆结构的疲劳设计必须服从一定的疲劳机理,并在系统结构的可靠性安全设计中考虑复合的疲劳设计技术的应用。如今利用虚拟样机的有限元疲劳(Finite Element-Fa-tigue)分析和疲劳试验相结合技术成为代替传统的预测疲劳寿命的主要方法。通过考虑疲劳设计准则,许多疲劳寿命的研究可以被用来进行评估和分析国内的机车车辆主要结构部件的疲劳寿命。对于结构设计中存在的潜在问题可以得到正确的评估和比较。最后结合实例介绍了工程实践中的有限元疲劳分析技术的具体应用。