基于CRH2G高速列车车体振动特性与运行模态试验研究

发布时间：2017-11-27 08:07

  本文关键词：基于CRH2G高速列车车体振动特性与运行模态试验研究

  更多相关文章： 模态分析 CRH2G动车组 动特性 有限元分析 ANSYS 工作模态 车体

【摘要】：我国是一个人口众多的国家,庞大的人口数量给交通运输带来的压力一直是热门话题。曾被视为“夕阳产业”的铁路交通,从1997年开始,经过六次提速,其凭借运量大,成本低,耗能少,污染轻等特点,再次回归主要交通工具的地位,并引领我国进入了“高铁时代”。随着经济的发展,社会的进步和人民对物质文化需求的日益增长,列车不仅要求高速化,还需要更加平稳和安全。在“一带一路”重大战略形式下,想要走出去,这就对列车性能,特别是动力性能,提出了更高的要求。车体作为列车体积最大的部件,是影响整列车振动特性的关键部件。模态是结构的固有振动特性,包括固有频率、阻尼比和振型等模态参数。这些模态参数可以通过计算或试验获取,通过计算或试验分析得到模态参数的过程就是模态分析。模态分析分为计算模态分析和实验模态分析,其中,计算模态分析是指通过有限元计算获得模态参数的过程;试验模态分析则是通过对试验采集的信号进行参数识别,获得模态参数的过程。因而,本文将以中车四方股份有限公司自主设计研发时速250公里的CRH2G型耐高寒抗风沙动车组七车车体为研究对象,进行高速列车车体振动特性的研究。主要内容围绕以下四个方面展开:第一,基于有限元动力学理论对CRH2G车体进行计算模态分析,并运用大型有限元软件ANSYS,由点到线、线到面、面到体从低到高建立车体三维有限元模型,通过计算分析,了解该车体的振动特性,列出影响比较大的前几阶固有频率和固有振型,为运行模态试验测点布置提供依据。第二,对车体进行线路模态试验,通过试验测试,验证车体一阶垂向弯曲振型对应的频率满足不小于10HZ的标准要求。第三,通过仿真与试验结果的对比互验二者的正确性,进而得知所建立的车体仿真模型接近实际结构,一些研究可直接用模型仿真计算代替试验,以节省时间,节约财力、人力、物力等资源,减少因试验产生的安全问题。第四,模态参数是结构的固有特性,不受工况及外界环境的影响,但对于运行模态试验而言,不同的运行情况对其参数识别能力和识别精度有影响,本文比较了列车在不同速度级、运行工况、风速、传感器数量和位置下的分析结果,探讨了这些变量对运行模态试验的影响。
【学位授予单位】：华东交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U270.1

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本文编号：1231150