基于試驗?zāi)B(tài)的高速列車車體結(jié)構(gòu)動力學模型修正研究.pdf

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1、第35卷第3期噪聲與振動控制V．0l35NO．32015年6月NOISEANDVIBRAT10NCONTR0LJun．2015文章編號：1006—1355(2015)03—0073．05+168基于試驗?zāi)B(tài)的高速列車車體結(jié)構(gòu)動力學模型修正研究于金朋，張衛(wèi)華，黃雪飛2尚守訥，張立民(1．西南交通大學牽引動力國家重點實驗室，成都610031；2．唐山軌道客車有限責任公司，河北唐山064000)摘要：精確的有限元模型對于結(jié)構(gòu)動態(tài)響應(yīng)預(yù)測以及動態(tài)設(shè)計至關(guān)重要。利用模態(tài)試驗數(shù)據(jù)，針對高速列車結(jié)構(gòu)特點與動力學特性，深入分析

2、設(shè)計空間方法選擇、修正參數(shù)選擇、響應(yīng)面擬合和參數(shù)修正等關(guān)鍵問題，運用動力修正相關(guān)理論提出適合高速列車的基于試驗?zāi)B(tài)車體動力學有限元模型修正方法。并運用該方法，采用模態(tài)試驗數(shù)據(jù)修正高速列車車體結(jié)構(gòu)的模態(tài)分析模型，頻率的計算結(jié)果與試驗結(jié)果的最大誤差為一0．2609％。研究驗證基于模態(tài)試驗數(shù)據(jù)高速列車車體動力學有限元模型的響應(yīng)面修正方法的有效性。關(guān)鍵詞：振動與波；高速列車；有限元模型：模型修正；響應(yīng)面中圖分類號：TH212；TH213．3文獻標識碼：ADOI編碼：10．39690．issn．1006．1335．201

3、5．03．016DynamicModelCorrectionofCar-bodyStructuresofHigh--speedTrainsBasedonExperimentalModalsYUJin-peng1,2ZHANGWei—hua，HUANGXue-fei2，XTAOShou—He，ZHAGNLi—min(1．StateKeyLaboratoryofTractionPower,SouthwestJiaotongUniversity,Chengdu610031，China；2．TangshanRailwa

4、yVehicleCo．Ltd．，Tangshan063035，HebeiChina)Abstract：Theprecisefmiteelementmodelforstructuredynamicresponsepredictionanddynamicdesignisveryimportant．Inthispaper,usingthemodaltestdata，somekeyissuessuchasdesignspacemethodselection，parametersselection，responsefun

5、ctionfitting，structureandparametersoptimizationetc．forthefiniteelementmodel，wereanalyzedaccordingtothestructurecharacteristicsanddynamiccharacteristicsofhighspeedtrains．Theresponsesurfacecorrectionmethodforthedynamicmodelofthecar-bodystructureofthehigh-speed

6、trainwasproposedbasedontheexperimentalmodals．Usingthismethodandthemodaltestdata，themodalanalysismodelofthecar-bodystructurewascorected．Themaximumerrorofthefrequencybetweenthecomputationresultsandthetestresultsis0．2609％．Theefectivenessoftheresponsesurfacecore

7、ctionmethodfordynamicFEmodelforthecar-bodystructureofthehigh—speedtrainbasedonexperimentalmodalswasverified．Keywords：vibrationandwave；high—speedtrain；finiteelementmodel；modelcorrection；responsesurface隨著列車速度不斷提高，車體所受到的載荷隨對乘車舒適性和結(jié)構(gòu)安全性有重大影響，分析高速之增大，且線路激勵頻率范圍隨速度

8、提高而加寬；而車體振動特性是高速列車車體設(shè)計與優(yōu)化的重要內(nèi)車體輕量化水平的提高，車體的固有頻率降低，使得容。由于車體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，目前，車體結(jié)構(gòu)動力學車體產(chǎn)生較大的振動n。。高速列車車體振動特性性能分析主要采用有限元分析方法?；谏鲜鲈?，精確的有限元模型對于結(jié)構(gòu)動收稿日期：2015-01—17態(tài)響應(yīng)預(yù)測以及動態(tài)設(shè)計至關(guān)重要。車體結(jié)構(gòu)有限基金項目：“十二五”國家科技支撐計劃項目(2013B