本文關(guān)鍵詞：基于CRH2G高速列車車體振動特性與運(yùn)行模態(tài)試驗研究

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【摘要】：我國是一個人口眾多的國家,龐大的人口數(shù)量給交通運(yùn)輸帶來的壓力一直是熱門話題。曾被視為“夕陽產(chǎn)業(yè)”的鐵路交通,從1997年開始,經(jīng)過六次提速,其憑借運(yùn)量大,成本低,耗能少,污染輕等特點(diǎn),再次回歸主要交通工具的地位,并引領(lǐng)我國進(jìn)入了“高鐵時代”。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,社會的進(jìn)步和人民對物質(zhì)文化需求的日益增長,列車不僅要求高速化,還需要更加平穩(wěn)和安全。在“一帶一路”重大戰(zhàn)略形式下,想要走出去,這就對列車性能,特別是動力性能,提出了更高的要求。車體作為列車體積最大的部件,是影響整列車振動特性的關(guān)鍵部件。模態(tài)是結(jié)構(gòu)的固有振動特性,包括固有頻率、阻尼比和振型等模態(tài)參數(shù)。這些模態(tài)參數(shù)可以通過計算或試驗獲取,通過計算或試驗分析得到模態(tài)參數(shù)的過程就是模態(tài)分析。模態(tài)分析分為計算模態(tài)分析和實驗?zāi)B(tài)分析,其中,計算模態(tài)分析是指通過有限元計算獲得模態(tài)參數(shù)的過程;試驗?zāi)B(tài)分析則是通過對試驗采集的信號進(jìn)行參數(shù)識別,獲得模態(tài)參數(shù)的過程。因而,本文將以中車四方股份有限公司自主設(shè)計研發(fā)時速250公里的CRH2G型耐高寒抗風(fēng)沙動車組七車車體為研究對象,進(jìn)行高速列車車體振動特性的研究。主要內(nèi)容圍繞以下四個方面展開:第一,基于有限元動力學(xué)理論對CRH2G車體進(jìn)行計算模態(tài)分析,并運(yùn)用大型有限元軟件ANSYS,由點(diǎn)到線、線到面、面到體從低到高建立車體三維有限元模型,通過計算分析,了解該車體的振動特性,列出影響比較大的前幾階固有頻率和固有振型,為運(yùn)行模態(tài)試驗測點(diǎn)布置提供依據(jù)。第二,對車體進(jìn)行線路模態(tài)試驗,通過試驗測試,驗證車體一階垂向彎曲振型對應(yīng)的頻率滿足不小于10HZ的標(biāo)準(zhǔn)要求。第三,通過仿真與試驗結(jié)果的對比互驗二者的正確性,進(jìn)而得知所建立的車體仿真模型接近實際結(jié)構(gòu),一些研究可直接用模型仿真計算代替試驗,以節(jié)省時間,節(jié)約財力、人力、物力等資源,減少因試驗產(chǎn)生的安全問題。第四,模態(tài)參數(shù)是結(jié)構(gòu)的固有特性,不受工況及外界環(huán)境的影響,但對于運(yùn)行模態(tài)試驗而言,不同的運(yùn)行情況對其參數(shù)識別能力和識別精度有影響,本文比較了列車在不同速度級、運(yùn)行工況、風(fēng)速、傳感器數(shù)量和位置下的分析結(jié)果,探討了這些變量對運(yùn)行模態(tài)試驗的影響。
【學(xué)位授予單位】：華東交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U270.1

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