基于ANSYS-DYNA软件的高速车轮通过道岔的轮轨动力研究
高速列车轮轨耦合动力学分析与仿真
高速列车轮轨耦合动力学分析与仿真近年来，高速铁路交通在全球范围内迅猛发展。
与传统铁路相比，高速列车具有更高的运行速度和更大的载荷能力。
然而，高速列车在高速运行时会面临一系列的挑战，其中之一就是轮轨耦合问题。
轮轨耦合是指轮子与轨道之间的相互作用，它直接影响到列车运行的安全性、舒适性和经济性。
因此，为了保障高速列车的正常运行，对轮轨耦合动力学进行深入分析与仿真是至关重要的。
首先，为了准确分析轮轨耦合动力学，需要了解轮轨之间的力学性质。
轮轨之间的力学性质包括摩擦、滚动阻力、弯曲刚度等，这些性质受到轮胎和轨道材料的影响。
因此，在分析轮轨耦合动力学时，需要对轮胎和轨道材料进行力学参数测试和建模研究。
其次，为了实现轮轨耦合动力学的仿真和分析，可以采用多种方法和工具。
一种常用的方法是通过有限元分析来模拟轮轨耦合现象。
有限元分析可以将轮轨系统抽象为多个小区域，每个小区域的物理性质和运动状态都可以通过数学方程和模拟计算来描述。
另一种方法是使用多体动力学仿真软件，如ADAMS、SIMPACK等，通过建立轮轨系统的运动学和动力学模型，对列车的运行过程进行仿真和分析。
在进行轮轨耦合动力学分析与仿真时，需要考虑到多个因素，如列车的运行速度、轮轨的几何尺寸、轮轨参数的变化以及轨道的几何偏差等。
这些因素对于轮轨耦合动力学的影响很大，因此需要进行全面而准确的分析。
通过轮轨耦合动力学分析与仿真，可以获得轮轨系统的运动响应曲线、应力分布、摩损情况等重要信息。
这些信息对于优化列车设计、改善轨道维护和提高运行效率都具有重要意义。
此外，轮轨耦合动力学分析与仿真也为轮轨系统的故障诊断和健康监测提供了有效手段。
通过对轮轨系统的动力学特征进行监测和分析，可以及时发现可能存在的问题并采取相应的措施进行修复，从而提高列车的安全性和可靠性。
综上所述，高速列车轮轨耦合动力学分析与仿真是保障高速列车安全运行的重要环节。
通过深入分析轮轨之间的力学性质、采用适当的分析方法和工具、考虑多个因素的影响，可以获得轮轨系统的运动响应、应力分布等关键信息，为优化列车设计、改善轨道维护和提高运行效率提供科学依据。
基于ANSYS的轨道车辆车轮与轨道接触分析及优化设计
基于ANSYS的轨道车辆车轮与轨道接触分析及优化设计摘要：针对特殊车辆中的轨道车辆车轮与轨道相互接触的问题，结合赫兹接触计算理论[1-3]，改进计算因子。
建立三维模型，并且对模型进行有限元分析[4-6]，得到位移及应力云图。
建立数学优化模型，对于结果进行优化。
结合实例加以说明。
关键词：接触分析；优化模型；优化分析Abstract：To the wheel and the rail track vehicle special vehicle in mutual contact problems，combining with the theory of Hertz contact，improved calculation factor. The three-dimensional model is established，and the finite element analysis on the model，get the displacement and stress cloud chart. The mathematical optimization model is established to optimize the result. Combined with examples to illustrate.Keywords：Contact analysis Optimization model Optimization analysis1.概述本文主要针对轨道车辆车轮与轨道之间的接触问题建立模型，确定接触问题为刚性和柔性接触。
对于高度非线性问题，运用ANSYS分析工具，在确定接触区域及接触时间前提下，仿真分析得到位移及应力的云图，运用改进接触分析计算因子，通过建立优化模型，对结果进行优化处理。
2.构建模型简图及确定相关参数通过调节优化参数的数值后，在施加载荷相同的情况下，车轮直径一定的情况下，车轮和轨道截面的厚度在约束范围内越大，应力造成的破坏范围越小，最大应力的数值先减小，后增大，位移所显示的形变量越小。
高速列车轮轨系统的动力学建模与优化研究
高速列车轮轨系统的动力学建模与优化研究随着高速列车的快速发展，轮轨系统的动力学建模和优化研究成为保障高速列车运行安全和舒适性的重要任务。
本文将探讨高速列车轮轨系统动力学建模的过程和优化研究的关键问题。
一、高速列车轮轨系统的动力学建模高速列车的动力学建模是通过研究列车运行过程中的力学特性和动力响应，得出列车在不同工况下的运行表现。
在特定的工况下，需要对列车运行速度、轮子和轨道间的接触力、车体的滚动、转向和纵向运动等进行分析。
1. 轮轨接触力建模轮轨接触力是高速列车运行过程中的重要参数，它直接影响到列车的牵引、制动、悬挂系统的稳定性，以及轮轨磨损和噪声产生。
因此，准确建模轮轨接触力对于高速列车的运行和安全至关重要。
常用的建模方法包括半经验模型、多体动力学模型和有限元模型等。
2. 车体运动建模车体运动建模是指研究列车在曲线、坡道等运行工况下的滚动、转向和纵向运动。
这些运动会对列车的稳定性和乘坐舒适性产生影响。
建模方法主要包括受力平衡法、运动学法和多体动力学法等。
3. 车辆系统建模车辆系统建模涉及到列车的各个子系统，如牵引系统、制动系统、悬挂系统等。
通过对这些子系统的建模，可以研究它们之间的相互作用及其对列车性能的影响。
二、高速列车轮轨系统的优化研究高速列车轮轨系统的优化研究旨在提高列车运行的安全性、稳定性、舒适性和经济性。
以下是几个重要的优化问题：1. 最优速度控制最优速度控制研究的目的是找到列车在给定线路和运行参数下的最佳速度曲线，使得列车能够尽可能地减小能耗、降低磨损和噪声，并保持较高的舒适性。
该问题通常可以通过最优控制方法和优化算法求解。
2. 接触力优化接触力的优化研究旨在减小轮轨之间的摩擦力和垂向力，降低磨损和能耗，并降低噪声产生。
该问题可以通过调整轮轨几何参数、悬挂系统刚度和阻尼等途径进行优化。
3. 制动系统优化制动系统优化研究的目标是提高列车的制动性能和安全性，减小制动时的冲击和振动，并降低制动盘和轮轨的磨损。
高速铁路车辆的轮轨动力学研究
高速铁路车辆的轮轨动力学研究随着高速铁路的发展，高速铁路车辆的运行安全和乘坐舒适性变得越来越重要。
其中，轮轨动力学研究是保障高速铁路运行安全和提升列车运行品质的重要方面。
本文将对高速铁路车辆的轮轨动力学研究进行探讨。
一、高速铁路车辆的轮轨接触力分析高速铁路车辆在运行过程中，轮轨接触力是影响列车行驶稳定性和轨道磨损的重要因素。
研究轮轨接触力对于提高列车运行品质至关重要。
轮轨接触力的分析需要考虑轮轨接触区域的弹性变形、摩擦力和刚度等因素，通过建立相应的数学模型进行研究。
二、高速铁路车辆的车辆动力学分析在高速铁路的运行过程中，车辆动力学分析是为了保证列车的平稳行驶和减小对轨道的破坏。
车辆动力学分析的核心是研究列车的运动特性和响应规律。
通过建立车辆动力学模型，可以分析列车的悬挂系统、车轮与轨道之间的相互作用，以及列车的加速度、速度和位移等参数。
三、高速铁路车辆的轮轨动力学模拟与优化为了更好地研究高速铁路车辆的轮轨动力学特性，科学家们运用计算机仿真技术进行了大量的模拟与优化研究。
通过建立轮轨动力学模型，并结合列车运行实际数据进行仿真计算，可以评估轮轨界面的动力学特性，寻找列车运行过程中的问题，并提出相应的优化方案。
四、高速铁路车辆的轮轨磨损与维护高速铁路车辆的运行会导致轮轨磨损，进而影响轨道的使用寿命。
因此，对轮轨磨损的分析和维护十分重要。
通过研究轮轨接触力和运行速度等因素对轨道磨损的影响，可以制定合理的维护措施，延长轨道的使用寿命。
综上所述，高速铁路车辆的轮轨动力学研究对于保障列车运行安全和提升运行品质至关重要。
通过对轮轨接触力、车辆动力学特性以及轮轨磨损的研究，可以为高速铁路的运行提供理论基础和技术保障。
随着科学技术的不断进步，相信轮轨动力学研究将为高速铁路的持续发展做出更大的贡献。
高速列车轮轨系统的动力学分析与优化
高速列车轮轨系统的动力学分析与优化第一章：绪论1.1 背景随着科技的进步和人们对高速交通的需求增加，高速列车成为了现代交通的重要组成部分。
而高速列车的运行质量和安全性的保障，则离不开对其轮轨系统动力学特性的深入研究和优化。
1.2 目的与意义本文旨在通过对高速列车轮轨系统的动力学分析与优化研究，提高列车的运行稳定性和安全性，为高速列车的设计和运营提供理论依据。
第二章：高速列车轮轨系统的动力学分析2.1 高速列车轮轨的基本原理介绍高速列车轮轨系统的组成部分和基本原理，包括轮轨之间的接触模型、力学特性等。
2.2 高速列车轨道的动力学分析方法介绍高速列车轨道动力学分析的常用方法，包括有限元方法、多体动力学模拟等。
2.3 高速列车振动特性分析通过实验和数值模拟的方法，分析高速列车在运行过程中的振动特性，包括振幅、频率等参数的变化规律。
第三章：高速列车轮轨系统的优化3.1 高速列车轮轨系统的优化目标明确高速列车轮轨系统的优化目标，包括提高运行的稳定性、降低能源消耗和减少噪音等。
3.2 高速列车设计中的轨道参数优化通过优化轨道的几何参数、材料选择和施工工艺等方面，提高列车在轨道上的运行稳定性和舒适性。
3.3 高速列车设计中的车轮参数优化通过优化车轮的材料、结构和制造工艺等方面，降低轮轨之间的摩擦、磨损等问题，提高轮轨系统的使用寿命。
第四章：高速列车轮轨系统的案例分析4.1 案例一：复杂环境下的高速列车运行分析通过对高速列车在复杂环境下的运行进行分析，提出相应的轮轨系统优化策略，保障列车在各种复杂环境下的安全和稳定运行。
4.2 案例二：高速列车轮轨系统的节能优化通过对高速列车轮轨系统的节能优化研究，降低列车能源消耗，减少对环境的污染。
第五章：总结与展望5.1 已有研究成果总结综述已有的关于高速列车轮轨系统动力学分析和优化的研究成果，总结现有的问题和不足之处。
5.2 未来研究展望根据已有研究成果的总结，提出未来高速列车轮轨系统动力学分析与优化研究的方向和重点。
高速列车轮轨动力学及振动特性研究
高速列车轮轨动力学及振动特性研究高速列车作为一种重要的交通工具，其运行安全和车辆舒适性对于乘客和车辆都有很高的要求。
轮轨动力学研究是高速列车设计和运营中的重要领域之一，其中涉及到轮轨系统的弹性力学、摩擦力学和振动力学等学科。
本文将从轮轨系统的基本原理入手，介绍高速列车轮轨动力学研究的基本思路和方法，并总结了近年来国内外在此领域的一些研究成果。
一、轮轨系统的基本原理轮轨系统是由列车的车轮和钢轨组成的，轮轨系统的运动过程中受到弹性变形、摩擦力和水平向力等多种作用力。
其中，轮轨之间的接触面是轮轨系统中最为重要的部分。
接触面上的分布压力和摩擦力是影响轮轨系统运行稳定性和车辆舒适性的关键因素。
轮轨系统的一般运动方程可以通过牛顿第二定律表示为：m_r r_r'' + f_r = f_e其中，m_r为车轮的质量，r_r为车轮的半径，f_r表示车轮受到轨道弯曲的切向力，f_e为车轮的输入力，包括列车通过轮轨系统时产生的作用力、制动和牵引力等。
轮轨系统的几何特性包括轨道的曲率半径、超高和轮廓等，这些特性会影响到轨道上的纵向和横向负载与车轮之间的弹性变形。
此外，轮轨系统的摩擦力具有一定的非线性特性，影响列车在曲线轨道上的稳定性和平顺性。
二、高速列车轮轨动力学研究的主要问题高速列车轮轨动力学研究主要关注列车在运行过程中的安全性、舒适性和稳定性等方面的问题。
首先，高速列车在行驶过程中需要保证安全性。
列车通过轮轨系统时会产生一定的摩擦力，这时可能会出现摩擦力热效应和轮踏痕等问题。
特别是在曲线轨道上，轨侧力会影响列车的安全性，包括轨侧力过大导致的脱轨和轮子磨损过度等问题。
其次，高速列车的舒适性也是轮轨动力学的一个重要问题。
过大或过小的摩擦力会影响车辆的刹车性能和舒适性，导致列车在制动和牵引过程中的颠簸和摇晃等问题，影响乘客的乘车舒适度。
此外，不同地段的轮轨系统的特性也会影响列车的舒适性，包括车轮与钢轨之间的变形、轨道的曲率和斜率、路面的不平整度等因素。
高速列车轮轨动力学研究
高速列车轮轨动力学研究绪论高速列车轮轨动力学研究是针对高铁等高速列车的动力学问题进行研究的一门学科，其研究范围包括高速列车的动力学模型、轮轨接触力、车辆稳定性、车辆转向性、辐射噪声等。
高速列车轮轨动力学研究旨在提高高速列车的安全性、稳定性和运行效率，是现代高速列车工程的核心。
第一章高速列车动力学模型高速列车动力学模型是高速列车轮轨动力学研究中最基本的部分。
高速列车的动力学模型是建立在牛顿力学基础上的，其中列车的运动状态包括位置、速度和加速度。
根据高速列车的运动状态可以推导出列车前进方向和轨道方向之间的几何关系和时间关系，得到列车的运动轨迹。
高速列车动力学模型中主要涉及到列车的质量、阻力、动力、刹车、转向等因素。
这些因素都会影响列车的运动状态和轨迹，从而影响列车的稳定性和安全性。
因此，在高速列车动力学模型的建立中需要考虑各种因素之间的相互作用和影响。
第二章轮轨接触力轮轨接触力是高速列车轮轨动力学研究中的核心问题之一。
轮轨接触力是指列车车轮与轨道之间的接触力，其大小和方向对列车的运动状态和轨迹具有重要的影响。
轮轨接触力的大小受多种因素影响，包括列车速度、轮子半径、轨道曲率、轨道横坡、车辆重量、弹性变形等。
因此，要准确计算轮轨接触力需要考虑这些因素之间的相互作用。
为了提高轮轨接触力的研究精度，现代高速列车轮轨接触力测试设备可以模拟列车的真实运行条件进行测试，通过大量实验与数据分析，可以更加准确地预测列车的轨迹和稳定性。
第三章车辆稳定性高速列车的稳定性是安全运行的关键因素之一。
车辆稳定性包括列车的横向稳定性和纵向稳定性。
横向稳定性主要指列车在转弯时的稳定性，而纵向稳定性主要指列车在刹车和加速时的稳定性。
要提高高速列车的稳定性，需要考虑诸如列车车身刚度、阻尼控制系统、悬挂系统、制动系统、牵引系统和轮轨接触力等因素的相互作用。
其中，阻尼控制系统是车体振动稳定性的关键所在。
通过控制车体的阻尼可以有效减少车体振动，提高高速列车的稳定性。
基于ANSYS的高速轮盘动力学模态分析
h
K
e
y
w o r
ds
：
fin i t e
t
a n a
l y s i s ；m
da l
a n a
l y s i s ；A N S Y S
1
有 限 元 法概 述 有 限元 法 是 当今 解 决 工 程 问题 和 数 学 物 理 问题 中应
由于 它 具 有 对 复 杂 几 何 构 形
，
荷 的 作用
。
当所 受 的 动 载 荷 较 大 或 者 虽 然 不 大 但 作 用
，
现 在 已 经 发 展 成 为 CA D 和
动挠 度 动 应 力 等
、
。
下 面 介 绍 模 态 分析 基 本 理 论
，
、
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
：
的重 要 组 成部分
。
Z 令 { -“ }为 广 义 坐 标 的 列 阵 [K ] [ M ] 及 [ c ] 为 与{ ／ }相
一
有 限元 法 的 基 本 思 想 是 ： 把 有 限 大小 的 单 元 组 合 体 来 研 究
，
，
一
力 的 频 率 与结 构 的 某
，
阶 固有 频 率 接 近 时
，
，
结 构将 产 生
用 最 广 泛 的数 值 计 算 方 法
，
，
强 烈 的 共 振 从 而 引起 很 高 的 动 应 力 造 成 结 构 强 度 破 坏
的适 应 性 对 各 种 物 理 问 题 的 可 应 用 性 建 立 在 严 格 理 论
．
有 限 元 分析 理 论 与 工 程 应用 [ M ]
．
．
片 且 榴 弹 中部 破 片 的速 度 比 头 部 和 底 部 破 片 的速 度 大
基于ANSYSworkbench的汽车高速轴动态分析
基于ANSYS workbench的汽车高速轴动态分析作者：刘涛来源：《科技风》2019年第07期摘要：高速轴在工作过程中惯量大，受到的载荷也存在变化，持续变化的载荷可能存在应力集中影响轴的使用寿命。
在UG中建立好轴的模型后导入ANSYS workbench定义材料属性并添加轴的约束和随时间变化的载荷，进行瞬态动力学分析得出变载荷下的应力及位移变化情况，结果表明符合轴的强度设计要求。
关键词：轴;瞬态动力学;有限元高速轴作为减速器的重要部件，其质量和动力学特性决定了减速器的性能，对汽车行驶安全有着重要影响。
[1]在汽车行驶过程中，影响高速轴在运转过程中动力学特性的因素较多，包括轴上齿轮的啮合精度和轴向定位精度等，来自发动机不断变化的输出转速和扭矩等，因此其动力学特性很难得以准确分析。
[2]本文通过三维建模软件UG对某汽车高速轴进行实体建模，然后将实体模型导入ANSYS workbench有限元分析软件进行数值仿真模拟分析，确定该轴在工作过程中的瞬态动力学响应。
1 瞬态动力学理论瞬态动力分析是在已知随时间变化载荷情况下分析结构的应力和位移等变化确定其变化载荷作用下的动态响应。
瞬态动力学还综合考虑的惯性及阻尼的影响，[3]对仿真得出的应力位移等云图加以分析总结整个时间历程上结构的总体变化规律。
适用于受冲击载荷和随时间变化载荷的结构分析。
瞬态动力学中的求解方程如下：[M]{x¨}+[C]{x·}+[K]{x}={F（t）}（1）式中：M为质量矩阵;C为阻尼矩阵;K为刚度矩阵;x¨为加速度向量;x·为速度向量;x为位移向量;Ft为变载荷向量。
[4]对任意时间t，（1）式中可认为是一系列静态方程同时考虑了惯性力Mx¨和阻尼力Cx·。
2 模型的导入及网格划分在UG中建立三维模型，导出Parasolid，文件格式为“.x_t”，导入workbench中。
基于ANSYS有限元模拟的高速铁路接触网分析
基于ANSYS有限元模拟的高速铁路接触网分析随着城市化的发展和人口的不断增多，交通运输也变得越来越重要。
高速铁路因其速度快、舒适度高，被越来越多的人所青睐。
高速铁路的接触网是铁路电气化的关键设施之一，它为列车提供电力和信号，保障了高速铁路的正常运行。
在高速铁路接触网的设计和施工中，有限元模拟技术正在被越来越广泛地应用。
一、什么是ANSYS？ANSYS是美国一家工程仿真软件公司，旗下拥有多个仿真软件产品。
ANSYS 软件包括了结构力学、流体力学、电磁学和声学等多种方面的分析，广泛应用于航空、汽车、电力、能源、建筑等领域。
ANSYS提供了强大的有限元分析工具，能够在计算机上重现各种物理现象，包括物体的强度、稳定性、振动、流体力学、热传导等。
二、接触网有限元模拟的意义高速铁路接触网是一条电气化铁路的核心组成部分，其设计和施工质量直接影响列车的安全、稳定和正常运行。
因此，在接触网的设计和施工过程中，需要对其进行各种各样的分析和测试，以保证其性能符合要求。
接触网有限元模拟技术是一种非常有效的分析方法。
它可以在计算机上对接触网进行各种仿真分析，通过模拟各种工况和条件下的响应，预测接触网的性能和响应。
这种方法可以帮助工程师更好地理解接触网的内部结构和性能，进而指导接触网的设计和优化。
有限元模拟还可以帮助建立接触网的数学模型，以提高接触网的预测和控制能力。
三、接触网模拟过程ANSYS有限元模拟一般分为以下几个步骤：1. 确立模型：建立接触网的三维模型，包括各种构件（杆材、驱动装置、各种连接件等）和各种尺寸、厚度等参数。
2. 设定边界条件：确定模型的各种固定支撑点、外部荷载、材料属性、工况等。
3. 数值分析：将模型导入ANSYS软件中，进行数值分析，得出模型各个部分的应力、应变等结果。
4. 后处理：将数值分析结果进行后处理，生成主要的结果图表、动画或打印输出。
接触网模拟较为复杂，需要对各种参数进行精确的设定和分析。
高速列车轮轨相互作用的研究与优化
高速列车轮轨相互作用的研究与优化随着铁路技术的不断发展，高速列车成为了交通运输领域的一种重要交通工具。
高速列车的运营速度远高于传统的普通列车，需要更高的安全性、稳定性和舒适性。
在高速列车的运作过程中，车轮和轨道之间的相互作用是一项至关重要的指标。
车轮和轨道是高速列车基础建设的两个最基本元素。
在高速列车的运行中，车轮与轨道产生相互作用，形成稳定的阻尼、弹性和摩擦，使列车获得平稳、稳定的行车状态。
因此，研究和优化车轮和轨道的相互作用是高速列车研发的重要领域之一。
首先，车轮和轨道之间的相互作用主要是通过动力学方程来确定的。
动力学方程包括车体方程、车轮方程和轨道方程三个部分。
在确定这些方程的过程中，需要考虑车体的自由度和运动状态、车轮的滚动、滑动和弯曲、以及轨道的曲率、倾斜和不平度等因素。
基于这些动力学方程，可以计算出车轮和轨道之间的相互作用力、速度、摩擦和阻尼等参数，为高速列车的设计提供基础数据。
其次，研究车轮和轨道相互作用的过程中需要考虑到多种不同因素。
例如，轨道的不平度会导致车轮在运行过程中出现较大的弹性变形，进而影响到列车的行车稳定性。
针对这些问题，需要对车辆和轨道进行建模和仿真，以找到最佳的设计方案。
此外，车轮和轨道之间的摩擦是另一个需要重点考虑的问题。
摩擦的大小和方向直接影响到列车的制动、加速和转向性能，因此需要对其进行严密的测试和优化。
最后，高速列车的优化需要综合考虑车辆、轨道和环境等多种因素。
例如，在区域气候、地形和气象等方面进行考虑，可以通过优化车轮和轨道的材料、制造工艺和配合度来提升列车的安全性和稳定性。
同时，对于高速列车行驶的不同路段，列车和轨道之间的相互作用也会发生动态的变化，需要对其进行实时监测和调整。
总之，高速列车的轮轨相互作用是一个复杂的系统工程，需要多个学科领域的专业知识和技术手段进行研发和优化。
随着技术的不断发展和创新，轮轨相互作用研究的范围和深度也将不断扩展，为高速列车安全、舒适和可靠的运行提供更为坚实的基础。
基于ANSYS的汽车轮毂模态分析
技术创新 57基于ANSYS 的汽车轮毂模态分析◊三明医学科技职业学院吴文群 翁振斌轮毂是车辆承载的重要安全部件，由轮辎和轮辐两个部分组成。
行驶过程中，汽车轮毂路面不同幅值、不同频率的激励而受到不同类型的作用力，高速旋转的轮毂直接影 响车辆的平稳性、和操纵性。
以某品牌家用小轿车铝合金材质轮毂为研究对象，利用UG 软进行三维建模，然后利用ANSYS 软件对三维模型进行网格划分和模态分析，获得六阶振动频率，将获得的振幅频率与发动机转速振动频率和路面激励频率进行对比，从而验 证结构的合理性。
轮毂是车辆承载的重要安全部件。
行驶过程中，汽车轮毂承受来自路面不同幅值、不同频率的激励除受垂直力外，还受 因车辆起动、制动时扭矩的作用，转弯、冲击等来自多方向的不规则受力。
高速旋转的轮毂直接影响车辆的平稳性、和操纵 性％随着国民家用轿车保有量的逐年猛增，人们对汽车的安全性和美观度需求也是不断的提高，因而，对家用汽车轮毂要求 尺寸精度高、不平衡度小、质量轻、高耐疲劳性、足够的刚度和弹性并且大方美观。
如何实现轮毂的高要求是一个技术人员 长期研究的过程，利用ANSYS 软件对汽轮毂毂运动过程进行模态分析，对比轮毂在自由状态下的固有频率和模态振型，对防 止轮毂由于振动造成变形或损坏等现象和优化轮毂参数具有重 要的工程应用价值。
1建立几何模型轮毂是在轮胎以及车轴间承受载荷的部件，一般情况下， 由轮網和轮辐两个部分组成％本文以某品牌家用小轿车铝合金材质轮毂为研究对象，轮網和轮辐的厚度分别为2 mm 和3 nrn,都属于薄壁构件。
铝合金材质轮毂重量较轻，惯性阻力小，制 作精度高，在高速转动时的变形小，惯性阻力小，有利于提高汽车的直线行驶性能，减轻轮胎滚动阻力，从而减少了油耗。
同时合金材质的导热性能又是钢的三倍左右，散热性好，对于车辆的制动系，轮胎和制动系统的热衰减都能起到一定的作 用葺该轮毂轮辐的材料是A356,具体参数见表1。
基于ANSYS的汽车轮胎有限元分析
基于ANSYS的汽车轮胎有限元分析刘野，廉哲满【摘要】轮胎作为汽车承载的重要部件，对汽车的安全性、行驶性能和操作稳定性有着非常重要的影响。
文中基于CATIA平台，建立轮胎三维立体模型，通过CATIA与ANSYS的接口，向ANSYS软件中导入模型，从而分析求解在充气压力状况下的轮胎整体变形情况与各部位易产生破坏处的应力一应变分布状况，为轮胎性能的评价及轮胎的设计和改进提供参考依据。
【期刊名称】机械工程师【年(卷),期】2014(000)003【总页数】2【关键词】CATIA；ANSYS；轮胎；充气压力；有限元分析0 引言轮胎作为汽车的一个重要部件，它的主要功能是将驱动力、制动力、转向力传递给地面，支撑负荷以及和汽车悬挂共同作用来缓和汽车行驶时所带来的冲击影响，从而保证汽车具有良好的舒适性和平稳性［1-2］，因此汽车各种性能的好坏与轮胎的性能有直接关系。
分析其变形及其性能，可为轮胎设计与改进提供有价值的参考依据。
1 轮胎的建模轮胎的建模方法有很多种，本文主要是利用三维造型软件CATIA 对轮胎进行建模，轮胎建模的基本步骤如下：1）在Sketcher（草图）上绘制轮胎的外部轮廓，然后根据数据编辑轮胎的尺寸。
Sketcher 绘制是3D 设计的重要手段之一，它拥有与二维软件功能相近的平面轮廓设计功能，同时可将轮廓转化为三维实体。
通过该功能模块可以设计较复杂的平面轮廓线［3］，该功能非常适用于绘制由多段曲线组合而成的轮胎内外轮廓。
2）完成轮胎草图后，通过旋转体命令建立轮胎的立体模型，建立凹槽，通过圆弧阵列凹槽，完成轮毂绘制。
3）通过曲面造型功能，在Sketcher 的轮胎轮廓的旋转曲面上直接绘制花纹。
在轮胎花纹的绘制过程中，依据设计的多方位要求并与灵活的后参数化功能相结合，使得轮胎轮廓的曲线参数、花纹沟宽、沟深和角度等相关参数可随时根据要求进行更改。
4）运用镜像命令，复制1/2 轮胎，完成轮胎的建模。
CATIA 中创建完成的轮胎模型如图1 所示。
基于ANSYS轨道不平顺条件下轮轨系统频谱动力响应分析
基于ANSYS轨道不平顺条件下轮轨系统频谱动力响应分析魏云鹏;吴亚平;陈鄂;段志东;王良璧【摘要】In order to analyze the dynamic responses of wheel/rail system under the condition of track irregularity, the finite element model of wheel/rail system is established based on the dynamic principle and finite element method, static and modal/spectrum analyses of wheel/rail system are carried, and basic contact characteristics of wheel/rail, displacement and acceleration response spectrum values of wheel/rail system in different parts are obtained. The results show that the maximum vertical displacement spectrum values of train body correspond to the frequency of 1. 669 Hz, while the maximum acceleration spectrum values of train body correspond to the frequency of 105. 25 Hz. The maximum vertical displacement and acceleration spectrum values of axle and bottom wheel correspond to the frequency of 66. 27 Hz and 66. 28 Hz respectively. At the same time the results also indicate that displacement and acceleration response spectrum values increase with the increase of train speed.%为了分析轮轨系统在轨道不平顺功率谱激励下的动力响应,根据动力学原理并结合有限元理论,建立了轮轨接触的有限元模型,对轮轨系统进行静力分析和频谱分析,获得轮轨接触的基本特性和轮轨系统不同部位位移和加速度响应的谱值,计算结果表明,车体竖向位移最大谱值对应的频率为1.669Hz,而其最大加速度谱值所对应的频率为105.25Hz；车轴和车轮底面最大竖向位移和加速度谱值所对应的频率分别为66.27Hz和66.28Hz；同时结果显示,位移和加速度响应谱值随着列车运行速度的增加也是逐渐变大的。
高速列车的轮轨动力学研究
高速列车的轮轨动力学研究第一章介绍高速列车的运行速度越来越快，为了保证列车安全可靠地行驶，轮轨动力学的研究变得越来越重要。
轮轨动力学研究主要包括轮轨接触力、轮对动力学、轮轨磨损等方面的内容。
本文将重点介绍高速列车的轮轨动力学研究。
第二章轮轨接触力轮轨接触力是指轮轨之间的力，它是轮轨动力学研究中的重要内容。
在高速列车运行过程中，轮轨接触力的大小和分布情况对列车的运行安全和生命周期有着至关重要的影响。
轮轨接触力通常可以用一个弹簧-阻尼元件表示。
该元件的弹性和阻尼分别代表了弹性形变和摩擦形变对轮轨接触力的影响。
第三章轮对动力学轮对动力学是指列车运行过程中轮对与轴承的接触情况和力学特性。
轮对动力学的研究内容包括轮对在运行过程中的滚动、滑移、横摆、垂摆等运动特性。
这些特性的不同会对列车的运行安全和乘坐舒适性产生影响。
第四章轮轨磨损在高速列车运行过程中，轮轨接触产生的摩擦力也会导致轮轨的磨损。
长期以来，轮轨磨损一直是轮轨动力学研究中的一个重要问题。
轮轨磨损不仅会减小轮轨接触的面积和变化接触型，还会引起轮轨的几何变化。
如果长期不得到有效控制，轮轨磨损会对列车的运行安全和轮轨的使用寿命产生严重的影响。
第五章列车运行数据采集实际的列车运行数据采集是轮轨动力学研究的基础。
经过研究，目前采集运行数据的方式主要有定位器记录、实时检测以及基于通信技术的数据采集方式。
各种方式均可采集列车的运行数据，但由于不同的采集方式的数据信息量和采集精度的不同，因此各自具有一定的适用范围和优缺点。
第六章轮轨动力学仿真模拟现代计算机技术的快速发展，为轮轨动力学仿真模拟提供了广阔的发展空间。
目前，轮轨动力学仿真模拟是轮轨动力学研究的一个重要分支。
轮轨动力学仿真模拟可以用于分析进出曲线、重载等状态下列车的运行情况，以及轨道几何、轮轨接触力、轮对动力学、磨损等问题。
第七章结论高速列车的轮轨动力学研究是一个系统性的工程，在列车设计、制造、维护等环节中都具有重要意义。
高速轮轨耦合动力学模型仿真及优化研究
高速轮轨耦合动力学模型仿真及优化研究近年来，高速铁路成为了国内交通运输的主要选择之一。
而高速铁路的建设与发展离不开轮轨耦合动力学模型的研究和仿真优化。
轮轨耦合动力学模型是一种研究高速列车与轨道之间相互作用的理论模型，是高速铁路建设和运行的重要技术保障。
一、轮轨耦合动力学模型的研究意义高速铁路作为现代化交通工具，对运行安全和效率要求极高。
而列车与轨道之间的相互作用是影响高速列车运行安全的关键因素之一。
因此，轮轨耦合动力学模型的研究对高速铁路建设与发展至关重要。
轮轨耦合动力学模型的研究旨在解决高速列车行驶过程中出现的动态响应问题，包括车轮与轨道之间的摩擦力、车轮与轨道之间的刚度、车厢与车轮之间的耦合效应等。
通过模型的研究，能够有效地分析运行过程中出现的共振、不良影响等问题，并提供优化方案和运营策略。
二、轮轨耦合动力学模型的仿真优化轮轨耦合动力学模型的仿真优化是将轮轨耦合动力学模型应用于实际问题，并通过计算机模拟来分析和优化高速列车运行过程中的动态响应问题。
在轮轨耦合动力学模型的仿真中，主要涵盖以下参数：列车加速度、轮轨接触力、车体倾斜角等。
通过这些参数的仿真计算，能够有效地预测列车的动态响应以及考虑相应的优化策略。
此外，考虑到高速列车的运行过程中，列车与轨道之间的相互作用是一个动态过程，因此需考虑时域、频域等不同的仿真计算方法。
三、轮轨耦合动力学模型的优化研究1. 车轮与轨道材料的优化研究车轮和轨道的材料是轮轨耦合动力学模型中的重要参数。
通过材料的选择和研究，能够优化轮轨耦合的性能，提高列车的运行效率，降低能耗和维护成本。
目前，高速列车的车轮一般采用钢轮或钼合金轮制造，而轨道则采用优质钢材。
但是，这些材料的使用也存在一些问题，如车轮的板裂和断裂、轨道的曲线变形等。
因此，研究新型的车轮和轨道材料，将有助于提高高速列车的运行安全和效率。
2. 高速列车疲劳性能的优化研究高速列车的运行过程中，不可避免地会受到疲劳性能的影响，这也是轮轨耦合动力学模型研究中的重要问题之一。
高速铁路道岔的车辆轮对垂向力研究
高速铁路道岔的车辆轮对垂向力研究现代高速铁路的快速发展为人们的出行提供了更加便捷、高效的方式。
而作为高速铁路的重要组成部分，道岔的设计和运行对于保障列车的安全和稳定性具有至关重要的意义。
其中，车辆轮对垂向力是道岔运行过程中不可忽视的一个关键参数。
本文将围绕高速铁路道岔的车辆轮对垂向力展开研究，探讨其对列车行驶的影响和调控方法。
首先，我们需要了解车辆轮对垂向力的概念和作用。
车辆轮对垂向力是指车轮在接触轨道时对轨道的垂向力。
它主要由列车的重力和弹性力组成。
垂向力的大小会直接影响到轮对与轨道之间的实际接触压力，进而影响轮对与轨道之间的摩擦力和横向力，对列车的稳定性和安全性产生重要影响。
在高速铁路道岔的设计和运营过程中，车辆轮对垂向力至关重要。
首先，合理的轮对垂向力设计可以保证列车在道岔区间的稳定行驶。
在道岔区间，列车的轮轨作用会发生较大的变化，如果轮对垂向力过大或过小，都会对列车的稳定性产生不良影响。
过大的轮对垂向力容易导致轮轨磨损过大，甚至引起轮轨撞击，从而影响列车的运行安全。
而过小的轮对垂向力则容易导致轮轨之间的脱轨、滑移等现象，同样会威胁列车的安全。
其次，对于道岔交汇处和切换处的特殊地段，车辆轮对垂向力需要合理调控。
在道岔交汇处和切换处，列车的轨道轮对会经历较大的几何变化，这时车辆轮对垂向力的调控显得尤为重要。
通过合理调整车辆轮对垂向力的大小，可以有效减小列车与道岔之间的相互作用力，提高车辆通过交汇处和切换处时的稳定性和平稳性。
针对高速铁路道岔的车辆轮对垂向力研究，我们可以从多个方面进行探讨和改进。
首先，通过提高车辆轮对的轮对垂向力传递效率，可以减小不必要的能量损耗，提高列车的运行效率。
其次，可以通过精确的轨道设计和施工工艺，提高车轮与轨道之间的贴合度，减小轮轨之间的摩擦损耗，并在一定程度上减小车辆轮对的垂向力。
此外，合理的车辆动力系统设计和调整也可以对车辆轮对垂向力的大小进行控制。
通过优化车辆的牵引、制动和悬挂系统，可以减小车轮与轨道的接触力，从而有效控制车辆轮对垂向力的大小。
基于ANSYS-DYNA软件的高速车轮通过道岔的轮轨动力研究
。 E. Kassa 研究了车辆通过固定式辙叉轮
[ 8]பைடு நூலகம்
图 2 为采用六面 体 网 格 划 分 得 到 的 有 限 元 模 型 。 模型中 , 实体的单元类型为 solid1 6 4 , 并采用单点积分 和粘性沙漏控制得到 较 快 的 单 元 算 法 ; 弹簧和阻尼的 单元类型 为 combin1 6 5 , 但 1 个 combin1 6 5 单 元 不 能 同时定义弹簧和阻尼 特 性 , 需用 2 个节点分别定义弹 簧和阻尼单元 。
-.
21 /01
半, 即在单侧 车 轮 质 心 处 施 加 6 8 . 车 7 kN 垂 向 载 荷 , 轮的重力加速 度 为 9 . 对车轮质心和一系悬 8 1 m/s 2 ,
2 , 任尊松 1 , 孙守光 1 , 李玉怡 1 闻方宇 1 ,
( 北京 1 .北京交通大学 机电学院 , 摘
天津 1 00044 ; 2 .铁道第三勘察设计院集团有限公司 机械环工处 ,
3 00 1 42 )
模型 , 研究车轮直向 、 逆向通过辙叉区时的轮岔接触状 态 和 轮 轨 动 力 特 性 。 通 过 所 获 得 的 车 轮 质 心 高 度 、 接触斑 位置和面积以及轮轨横向 、 垂向接触 力 的 动 态 变 化 特 征 , 分 析 车 轮 不 同 横 移 量 对 轮 岔 接 触 的 影 响。研 究 结 果 表 明, 车轮通过辙叉区时必然发生两点接触 , 且存在轮轨力 转 移 过 程 ; 可动心轨式辙叉可消除可能引起车辆脱轨的 , 道岔的 “ 有害空间 ” 并明显改善车辆过岔性能 , 但叉心区 走 行 轨 线 的 不 连 续 仍 将 引 起 车 轮 和 道 岔 的 振 动 ; 轮对横 移量对轮 - 岔的接触状态和振动有一定影响 。 中图分类号 :U2 7 0 . 1 文献标志码 :A 关键词 :高速道岔 ;有限元模型 ;轮轨接触 ;车轮横移
基于ANSYS的汽车轮毂性能试验专用分析程序开发的开题报告
基于ANSYS的汽车轮毂性能试验专用分析程序开发的开题报告1. 研究背景及意义汽车轮毂作为汽车传动部件的重要组成部分之一，直接影响着汽车的性能和安全。
为了保证轮毂的性能稳定性和可靠性，在设计和制造过程中需要进行一系列的性能试验。
而随着计算机软件技术的不断发展，利用计算机仿真技术进行轮毂性能试验已成为一种有效的手段。
现有的轮毂CAE分析软件大多只能进行静力学分析或动力学分析，缺少专用的轮毂性能试验分析工具。
本研究旨在基于ANSYS有限元分析软件，开发一款汽车轮毂性能试验专用分析程序，以提高轮毂的设计和制造效率，同时保证车辆的安全性能。
2. 研究目标本研究的主要目标如下：（1）基于ANSYS建立轮毂模型，进行CAE模拟分析，预测轮毂的性能表现。
（2）结合国内外相关标准要求，设计相应的轮毂性能试验方案，建立试验模型，进行计算机仿真。
（3）开发轮毂性能试验专用分析程序，实现试验数据分析、结果可视化和报告自动编制等功能。
（4）进行仿真分析和试验验证，评估分析程序的准确性和实用性。
3. 研究方法本研究主要采用以下方法：（1）根据轮毂的几何形态和材料特性，建立轮毂有限元模型，进行CAE分析，预测轮毂的性能表现。
（2）根据国内外相关标准要求，设计轮毂性能试验方案，建立试验模型，进行计算机仿真。
（3）基于Python语言和ANSYS APDL命令，开发轮毂性能试验专用分析程序，实现试验数据分析、结果可视化和报告自动编制等功能。
（4）通过仿真分析和试验验证，评估分析程序的准确性和实用性。
4. 研究内容和进度安排本研究的具体内容和进度安排如下：（1）文献综述和理论研究（1个月）对国内外轮毂性能试验的相关标准和技术，以及有限元分析方法进行综述和研究。
（2）轮毂有限元建模和CAE分析（2个月）基于ANSYS软件，建立轮毂有限元模型，进行CAE分析，得出轮毂的应力、变形等性能指标。
（3）轮毂性能试验仿真分析（2个月）结合国内外轮毂性能试验的相关标准和技术，设计轮毂性能试验方案，建立试验模型并进行计算机仿真。
ANSYS高速旋转轮盘模态分析全面讲解
全面讲解ANSYS高速旋转轮盘模态分析讲解高速旋转轮盘模态分析在进行高速旋转机械的转子系统动力设计时，需要对转动部件进行模态分析，求解出其固有频率和相应的模态振型。
通过合理的设计使其工作转速尽量远离转子系统的固有频率。
而对于高速部件，工作时由于受到离心力的影响，其固有频率跟静止时相比会有一定的变化。
为此，在进行模态分析时需要考虑离心力的影响。
我通过该例子学习到了如何用ANSYS进行有预应力的结构的模态分析。
一．例子描述本例子是对某高速旋转轮盘进行考虑离心载荷引起的预应力的模态分析，求解出该轮盘的前10阶固有频率及其对应的模态振型。
轮盘截面形状如图1所示，该轮盘安装在某转轴上以120 00转/分的速度高速旋转。
相关参数为：弹性模量EX＝2.1E5Mpa，泊松比PRXY＝0.3，密度DE NS＝7.8E-9T/mm3。
图1、轮盘截面图1-5关键点坐标：1(-10, 150, 0)2(-10, 140, 0)3(-3, 140, 0)4(-4, 55, 0)5(-15, 40, 0)L=15RS=5二．A nsys求解的具体步骤1.启动ansys，定义工作名、工作标题①定义工作名：Example of dynamic②工作标题：dynamic analysis of a disc2、选择单元类型本例将选用六面体结构实体单元来分析，但在建模过程中需要使用四边形平面单元，所有需要定义两种单元类型：PLANE42和SOLID45，设置完成后，如图2，在Element Types (单元类型定义)对话框的列表框中将会列出刚定义的两种单元类型：PLANE42、 SOLID45，图2、定义单元类型3、设置材料属性由于要进行的是考虑离心力引起的预应力作用下的轮盘的模态分析，材料的弹性模量EX 和密度DENS必须定义。
①定义材料的弹性模量EX弹性模量 EX＝2.1E5泊松比 PRXY＝0.3②定义材料的密度DENSDENS =7.8E-94、建立实体模型对于本实例的有限元模型，首先需要建立轮盘的截面几何模型，然后对其进行网格划分，最后通过截面的有限元网格扫描出整个轮盘的有限元模型。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
。 E. Kassa 研究了车辆通过固定式辙叉轮
[ 8]
图 2 为采用六面 体 网 格 划 分 得 到 的 有 限 元 模 型 。 模型中 , 实体的单元类型为 solid1 6 4 , 并采用单点积分 和粘性沙漏控制得到 较 快 的 单 元 算 法 ; 弹簧和阻尼的 单元类型 为 combin1 6 5 , 但 1 个 combin1 6 5 单 元 不 能 同时定义弹簧和阻尼 特 性 , 需用 2 个节点分别定义弹 簧和阻尼单元 。
第 3 6 卷第 3 期 2 0 1 4 年 3 月
J OURNAL OF THE CHINA RAILWAY SOCIETY
铁
道
学
报
Vol. 36 March
No. 3 2014
文章编号 :1 00 1 8361( 20 1 4) 03 00 1 4 05
基于 ANSYS /DYNA 软件的高速车轮通过道岔的 轮轨动力研究
研究了道岔动 力 作 用 特征 。
从轮轨接触弹性变形的角度获得更为准确的轮轨动力 / 因此 , 本 文 采 用 ANSYS 在建立车 DYNA 软 件 , 轮 道岔 ( 心 轨 区 钢 轨) 有 限 元 模 型 基 础 上, 以车轮直 向、 逆向高速通过 3 8 号 道 岔 辙 叉 区 为 计 算 工 况 , 研究 轮 岔动态相互作用特性 。 -
vibrations. Key words :hi g h s p eed turnout ;FEM s p atial model ;wheel rail contact ;lateral dis p lacement of wheel 按规定速度安全运行的关键设备之一 。 随着运行速度 不断提高 , 列车在通过道岔时冲击加剧 , 对车轮和道岔
( 1 .School of mechanical ,Electronic and Control Engineering ,Beij ing Jiaotong University ,Beij ing 1 0 0 0 44 , China ; 2 .The Third Railway Survey And Design Institute Group Corporation ,Mechanical Power and Environmental Engineering Design Department ,Tianj in 3 0 0 1 4 2 ,China )
[ 3 4]
度要求 , 又不能使模型单元数量过大而影响算效率 。 为此 , 划分网格时仅细化模型接触区域 , 其他部位的网 格采取 较 大 尺 寸 。 这 里 , 车轮接触区网格尺寸为 2 钢轨接触区网格尺寸为 2 . mm , 5 mm 。
;R.Schmid 研 究 了 车 辆 通 过 道 岔 5] ;R.Menssen 转辙 区 和 辙 叉 区 时 的 横 向 动 力 响 应 [ 等采用 MEDYNA 软件研究了列车道岔通过时轮轨间 相互作用
of wheels and turnouts ;the lateral dis p lacements of wheel sets im p ose some effects on wheel rail contacts and -
道岔作为铁路轨 道 的 重 要 组 成 部 分 , 是保证列车
的损伤越发严重 。 因 此 , 需研究列车通过道岔时车轮 与道岔之间的动态作 用 , 分析轮轨接触应力的分布状 态, 以研制结构更为合理的高速道岔 。 力学程序来 研 究 轮 岔 间 的 动 态 作 用。 翟 婉 明 等 研 究 了车辆道岔通过时的 垂 向 动 力 学 问 题 , 并采用几何学
2 , 任尊松 1 , 孙守光 1 , 李玉怡 1 闻方宇 1 ,
( 北京 1 .北京交通大学 机电学院 , 摘
天津 1 00044 ; 2 .铁道第三勘察设计院集团有限公司 机械环工处 ,
3 00 1 42 )
模型 , 研究车轮直向 、 逆向通过辙叉区时的轮岔接触状 态 和 轮 轨 动 力 特 性 。 通 过 所 获 得 的 车 轮 质 心 高 度 、 接触斑 位置和面积以及轮轨横向 、 垂向接触 力 的 动 态 变 化 特 征 , 分 析 车 轮 不 同 横 移 量 对 轮 岔 接 触 的 影 响。研 究 结 果 表 明, 车轮通过辙叉区时必然发生两点接触 , 且存在轮轨力 转 移 过 程 ; 可动心轨式辙叉可消除可能引起车辆脱轨的 , 道岔的 “ 有害空间 ” 并明显改善车辆过岔性能 , 但叉心区 走 行 轨 线 的 不 连 续 仍 将 引 起 车 轮 和 道 岔 的 振 动 ; 轮对横 移量对轮 - 岔的接触状态和振动有一定影响 。 中图分类号 :U2 7 0 . 1 文献标志码 :A 关键词 :高速道岔 ;有限元模型 ;轮轨接触 ;车轮横移
阻尼 C rz =5 . 轨道横向弹簧 1 0 7 N/m , 0 ×1 0 4 N · s/m ; 7 / , 刚度 K ry =3 . 0 ×1 0 N m 阻尼 C ry =2 . 5 × 1 0 4 N · s/ 车轮一系弹簧阻尼 单 元 上 方 节 点 的 y 向 位 移 , 并对轨 道 3 个转动自由度实 施 约 束 , 轨底弹簧阻尼单元与大 地连接节点的 6 个自由度同样被约束 。
要 :基于采用 ANSYS-DYNA 软件所建立的 LMA 型踏面标准车轮和 3 8 号高速道岔 辙 叉 区 的 三 维 有 限 元
doi : 10. 3 9 6 9/ issn. 1 00 1 8361 . 2014. 03. 00 3 j.
/ ANSYS DYNA based Study on Wheel rail Dynamics of Hi gh sp eed Wheel turnout System
。 但 是, 上述研究结果均无法
1
轮 岔接触模型 /m 3 , 材料密度 ρ= 7 8 5 0 k g 弹性模量 E =2. 06 × 1011 泊松比σ=0 . 轨 道 垂 向 弹 簧 刚 度 K rz = 7 . N/m , 3; 8× 车轮一系垂向阻尼 C pz =1 . m; 9 6 ×1 0 4 N · s/m 。 图 3 为模型边界条件图示意图 。 该边界条件约束 模型 中 , 相 关 参 数 设 置 如 下: 车 轮、 车轴和轨道的
-.
21 /01
半, 即在单侧 车 轮 质 心 处 施 加 6 8 . 车 7 kN 垂 向 载 荷 , 轮的重力加速 度 为 9 . 对车轮质心和一系悬 8 1 m/s 2 ,
1] ; 轮廓来描述 道 岔 的 不 平 顺 [ H. Netter 等 利 用 SIM -
已有的轮岔动力研究多采用动力学软件或编制动
第 3 期
/ 基于 ANSYS DYNA 软件的高速车轮通过道岔的轮轨动力研究
15
研究了轮轨之 PACK 软件模拟了客车 通 过 道 岔 过 程 , 2] ; 间相互作用 [ 任尊松研究了车辆 道岔系统横向动 态 相互 作 用 特 性
1, 2 1 1 WEN Fan g son g 1 , SUN Shou y u , REN Zun g uan g , LI Yu yi -
Abstract :With the hel p of Software ANSYS DYNA ,the FEM s p atial model of the wheel with the LMA tread 3 8 hi g h s p eed turnout fro g was established.The wheel turnout contact states and p rofile and p oint rails of No. d y namic characteristics were studied corres p ondin g to forward and backward movements of wheels p assin g fro g s .The influence of different lateral wheel dis p lacements on wheel rail contacts was investi g ated b y anal y sis , on the wheel center hei g ht contact p osition and area and d y namic chan g es of vertical and lateral wheel rail con tact forces.The results show as follows :When a train p asses turnouts ,contacts definitel y occurs at two p oint and wheel rail forces are subj ected to a transfer p rocess ;com p ared with a fixed fro g turnout ,a movable fro g turnout avoids the harmful s p ace of the turnout which ma y cause derailin g and si g nificantl y im p roves the turn , out p assin g p erformance however the discontinuous runnin g tracks of wheel rail contacts will lead to vibrations -
收稿日期 :2 0 1 3 01 1 7 ;修回日期 :2 0 1 3 08 05 ; 基金项目 :国家自然科学基金 ( 铁道部科技 5 1 175032, U1 1 3 4 2 0 1 ) ) 研究开发计划 ( 2 0 1 2J0 0 9 A , 第一作者 :闻方宇 ( 男, 辽宁海城人 , 硕士 。 1 9 8 8 —) E mail : wen_ fy1 1 0 0 @ 1 6 3 . com , 通讯作者 :任尊松 ( 男, 四川南部人 , 教授 , 博士 。 1 9 6 9 —) E mail : zsren@bj tu. edu. cn