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基于虚拟样机的机车黏着控制研究

铁道学报 2010年第6期32卷 96-100页

作者：姚远张红军罗赟金鼎昌西南交通大学牵引动力国家重点实验室四川成都610031

为了抑制轮对空转并最大限度利用轮轨黏着能力,需要开发基于虚拟样机和现代控制理论的机车黏着控制技术。建立了大功率机车牵引列车及电气牵引传动系统的机电一体化动力学模型,考虑到了大蠕滑率时轮轨黏着负斜率特性、电机磁饱和及转矩... 详细信息

为了抑制轮对空转并最大限度利用轮轨黏着能力,需要开发基于虚拟样机和现代控制理论的机车黏着控制技术。建立了大功率机车牵引列车及电气牵引传动系统的机电一体化动力学模型,考虑到了大蠕滑率时轮轨黏着负斜率特性、电机磁饱和及转矩机械特性,对机车驱动过程进行仿真研究。提出通过检测同一转向架内不同轴之间的最大角速度差和角加速度差,实时计算轮轨黏着度,并采用模糊控制策略的黏着控制方法。仿真结果表明:在不同轨面及运行工况下,黏着控制使得轮轨有效黏着系数保持在黏着峰值,提高了机车的牵引性能;轮对的蛇行运动使得黏着控制中产生波动现象,波动频率与蛇行运动频率一致;针对不同结构参数机车和运行工况,黏着控制参数需要优化以达到最大的轮轨黏着利用率。

关键词：黏着控制黏着度大功率机车虚拟样机

摆动式货车转向架弹簧托板刚度对其动力学性能的影响

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交通运输工程学报 2005年第2期5卷 9-11,18页

作者：阳光武肖守讷金鼎昌西南交通大学牵引动力国家重点实验室四川成都610031

为分析弹簧托板的形式对摆动式转向架货车动力学性能的影响,利用有限单元法将弹簧托板等效为一根弹性梁,根据Hook定律得到弹簧托板与摇动台的连接刚度,通过改变弹簧托板的半径,得到不同半径下弹簧托板与摇动座的连接刚度。运用多体系统... 详细信息

为分析弹簧托板的形式对摆动式转向架货车动力学性能的影响,利用有限单元法将弹簧托板等效为一根弹性梁,根据Hook定律得到弹簧托板与摇动台的连接刚度,通过改变弹簧托板的半径,得到不同半径下弹簧托板与摇动座的连接刚度。运用多体系统动力学原理,考虑车辆各个部件的连接和接触关系,建立整个车辆的多体系统动力学模型,通过对比不同弹簧托板半径下车辆的各主要动力学性能指标,得到较为合适的弹簧托板半径。综合对比不同弹簧托板半径下的车辆动力学分析结果得出,随着弹簧托板半径的增大,车辆的临界速度减小,车体横向平稳性增加,而车辆的运行稳定性指标出现波动,当弹簧托板半径为10m时,车辆的各主要动力学性能较好,其对车辆的动力学性能影响较小。

关键词：车辆工程弹簧托板多体系统动力学有限元法连接刚度

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磁悬浮车辆结构动力学建模与仿真

中国铁道科学 2006年第1期27卷 104-108页

作者：缪炳荣肖守讷罗世辉金鼎昌雷成西南交通大学牵引动力国家重点实验室机车车辆研究所四川成都610031

为了准确获得磁悬浮车辆结构的动力学特性,结合上海磁悬浮示范线车辆,对磁悬浮车辆结构建模和仿真方法展开研究。通过分析整体结构受力载荷工况,给出夹层和车体结构的受力公式。采用参数化和子结构建模技术,利用多体系统软件SIMPACK建... 详细信息

为了准确获得磁悬浮车辆结构的动力学特性,结合上海磁悬浮示范线车辆,对磁悬浮车辆结构建模和仿真方法展开研究。通过分析整体结构受力载荷工况,给出夹层和车体结构的受力公式。采用参数化和子结构建模技术,利用多体系统软件SIMPACK建立磁悬浮车辆首车动力学模型。为简化整个磁悬浮车辆系统多体模型和提高计算效率,将车辆受到的作用力和部分刚体简化为力元或力矩。仿真结果表明,多体动力学建模可以作为磁悬浮车辆结构设计方案优劣的有效评估工具,有益于磁悬浮结构国产化设计和开发。

关键词：磁悬浮车辆多体动力学建模仿真

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动载作用下柔性车体结构疲劳寿命的仿真

西南交通大学学报 2007年第2期42卷 217-222页

作者：缪炳荣肖守讷张卫华金鼎昌胡文辉西南交通大学牵引动力国家重点实验室四川成都610031

为准确预测随机动载作用下柔性车体结构的疲劳寿命,将多体动力学仿真和有限元分析相结合,建立了车体多体动力学模型．计算了35个关键部位的载荷历程,并用准静态应力分析法获得了对应的应力影响因子．用模态分析技术获得了车体结构固有... 详细信息

为准确预测随机动载作用下柔性车体结构的疲劳寿命,将多体动力学仿真和有限元分析相结合,建立了车体多体动力学模型．计算了35个关键部位的载荷历程,并用准静态应力分析法获得了对应的应力影响因子．用模态分析技术获得了车体结构固有频率和模态振型,用子结构技术获得了车体有限元缩减模型．根据危险应力分布、应力时间历程以及Palmgren-Miner损伤理论,利用疲劳分析软件FE-FATIGUE的基于应力的安全强度因子分析法和MATLAB的WAFO技术对柔性车体结构疲劳寿命仿真．仿真结果包括损伤和疲劳寿命预测．

关键词：多体系统有限元疲劳寿命预测车体铁路

应用多体有限元混合法对复杂结构疲劳寿命仿真

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机械强度 2008年第1期30卷 137-143页

作者：缪炳荣肖守讷张卫华金鼎昌阳光武西南交通大学牵引动力国家重点实验室机车车辆研究所成都610031

利用多体—有限元混合法对复杂结构进行有效的疲劳寿命预测。该法用于处理随机动载荷作用下转向架构架的疲劳设计。作用在大型结构上的时变边界条件和动载荷历程可以通过应用多体系统分析软件SIMPACK的多体仿真技术获得。在ANSYS中利用... 详细信息

利用多体—有限元混合法对复杂结构进行有效的疲劳寿命预测。该法用于处理随机动载荷作用下转向架构架的疲劳设计。作用在大型结构上的时变边界条件和动载荷历程可以通过应用多体系统分析软件SIMPACK的多体仿真技术获得。在ANSYS中利用有限元准静态应力/应变分析技术产生结构应力发生的危险区域。模态分析技术用来获得结构固有频率和模态振型。基于危险应力分布、动载荷时间历程以及Palmigren-Miner损伤理论,最后利用FE-FATIGUE软件的安全强度因子分析法进行标准时域的结构疲劳寿命预测,其中包括应力应变的循环计数、损伤预测和最终寿命估计。

关键词：多体系统有限元法疲劳寿命动应力

应用Simpack对复杂机车多体系统建模与分析方法的研究

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机械科学与技术 2006年第7期25卷 813-816页

作者：缪炳荣肖守讷金鼎昌西南交通大学牵引动力国家重点实验室机车车辆研究所成都610031

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... 详细信息

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。

关键词：机车有限元-多体动力学模型

机车车体牵引座及减振器座的疲劳寿命仿真分析

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内燃机车 2004年第9期 16-18页

作者：阳光武肖守讷金鼎昌西南交通大学机车车辆研究所四川成都610031

通过对机车进行动力学仿真分析,得到机车车体牵引座及减振器座的载荷—时间历程,结合有限元分析得到的应力应变结果和材料特性曲线,给出轨道激励作用下的车体牵引座及减振器座的薄弱位置和疲劳寿命。

关键词：机车车体牵引座减振器座疲劳寿命动力学有限元

基于虚拟样机技术的地铁车辆构架疲劳寿命仿真

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机车电传动 2004年第3期 39-41页

作者：阳光武肖守讷金鼎昌西南交通大学机车车辆研究所四川成都610031

在计算机的虚拟环境下,以计算机辅助设计(CAD)、有限元法(FEM)和多体系统动力学分析(MBSDS)为手段,通过数值仿真计算,得到单位载荷作用下地铁车辆构架的应力应变分布。根据准静态叠加法,结合构架的载荷—时间历程和材料特性曲线,运用疲... 详细信息

在计算机的虚拟环境下,以计算机辅助设计(CAD)、有限元法(FEM)和多体系统动力学分析(MBSDS)为手段,通过数值仿真计算,得到单位载荷作用下地铁车辆构架的应力应变分布。根据准静态叠加法,结合构架的载荷—时间历程和材料特性曲线,运用疲劳分析软件(FE-FATIGUE)预测构架的疲劳寿命,找出了构架的薄弱环节。

关键词：虚拟样机技术地铁车辆构架疲劳寿命准静态法有限元法计算机辅助设计

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机车口字形焊接构架疲劳强度分析

机车电传动 1998年第4期 20-23,26页

作者：米彩盈张红军金鼎昌西南交通大学

根据机车口字形焊接构架疲劳强度试验、无损检查及１６Ｍｎ和１４ＭｎＮｂ钢机械性能和强度试验，对用１６Ｍｎ钢制造的轻型焊接构架的疲劳强度和结构设计的合理性进行了分析，并提出了提高焊接构架疲劳强度的措施和改进建议。

关键词：机车焊接构架疲劳强度口字形构架无损检查