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仿真分析技術是軌道車輛設計技術的重要研究方向之一, 是提升高速
列車設計水平和運行品質的重要手段。 我國國土面積大, 覆蓋高溫、 高
濕、 高海拔等多種地理環境條件, 高速列車運行時面臨著強度、 疲勞、 碰
撞、 振動、 噪聲、 動力學、 空氣動力學、 電磁兼容等眾多學科相關的內外
部影響和激勵, 仿真分析遵循的方法各異。 中車唐山公司通過多年的研
究, 搭建了軌道車輛相關學科仿真技術體系, 形成了仿真平臺、 仿真數據
庫及仿真流程管理等一系列知識產權體系, 掌握了大量仿真分析與優化設
計的各學科工程化應用經驗。
本書從高速列車和城軌列車兩個角度, 通過軌道交通車輛仿真設計技
術以及相關標準介紹, 分別闡述了強度、 碰撞、 減振降噪、 動力學、 空氣
動力學、 電磁兼容等學科的仿真分析技術及實例運用, 向廣大讀者介紹軌
道交通行業的車輛仿真分析及驗證技術。 本書從軌道交通行業典型仿真分
析案例出發, 結合軌道車輛設計需求, 由淺入深地講解仿真分析技術在軌
道車輛上的工程化應用研究現狀及相關關鍵技術, 為軌道交通行業的技術
人員提供參考。 本書也可以作為軌道交通行業相關科研院所研究人員、 高
校師生等學習仿真分析技術的入門教程或參考書。
列車設計水平和運行品質的重要手段。 我國國土面積大, 覆蓋高溫、 高
濕、 高海拔等多種地理環境條件, 高速列車運行時面臨著強度、 疲勞、 碰
撞、 振動、 噪聲、 動力學、 空氣動力學、 電磁兼容等眾多學科相關的內外
部影響和激勵, 仿真分析遵循的方法各異。 中車唐山公司通過多年的研
究, 搭建了軌道車輛相關學科仿真技術體系, 形成了仿真平臺、 仿真數據
庫及仿真流程管理等一系列知識產權體系, 掌握了大量仿真分析與優化設
計的各學科工程化應用經驗。
本書從高速列車和城軌列車兩個角度, 通過軌道交通車輛仿真設計技
術以及相關標準介紹, 分別闡述了強度、 碰撞、 減振降噪、 動力學、 空氣
動力學、 電磁兼容等學科的仿真分析技術及實例運用, 向廣大讀者介紹軌
道交通行業的車輛仿真分析及驗證技術。 本書從軌道交通行業典型仿真分
析案例出發, 結合軌道車輛設計需求, 由淺入深地講解仿真分析技術在軌
道車輛上的工程化應用研究現狀及相關關鍵技術, 為軌道交通行業的技術
人員提供參考。 本書也可以作為軌道交通行業相關科研院所研究人員、 高
校師生等學習仿真分析技術的入門教程或參考書。
名人/編輯推薦
軌道車輛仿真技術前沿趨勢分析 實用案例解析
目次
第 1 章 軌道車輛驗證需求與仿真平臺 ……………………………………………………… 1
1. 1 軌道車輛仿真驗證需求 ………………………………………………………………… 1
1. 2 仿真流程管理 …………………………………………………………………………… 3
1. 3 仿真數據庫 ……………………………………………………………………………… 7
1. 3. 1 系統體系結構 ……………………………………………………………………… 7
1. 3. 2 主要功能 …………………………………………………………………………… 9
第 2 章 強度分析與應用實例 ……………………………………………………………… 21
2. 1 車輛強度仿真分析方法………………………………………………………………… 21
2. 1. 1 評價標準 …………………………………………………………………………… 21
2. 1. 2 建模規範 …………………………………………………………………………… 22
2. 1. 3 試驗方法 …………………………………………………………………………… 26
2. 2 動車組強度仿真分析與試驗驗證……………………………………………………… 26
2. 2. 1 車體結構簡介 ……………………………………………………………………… 26
2. 2. 2 坐標系定義 ………………………………………………………………………… 26
2. 2. 3 車體仿真分析工況 ………………………………………………………………… 27
2. 2. 4 車體有限元模型 …………………………………………………………………… 29
2. 2. 5 有限元仿真分析結果 ……………………………………………………………… 30
2. 2. 6 試驗應變片編號及具體位置 ……………………………………………………… 32
2. 2. 7 仿真與試驗對比工況 ……………………………………………………………… 36
2. 2. 8 仿真與試驗對比分析結果 ………………………………………………………… 37
2. 2. 9 仿真計算與試驗結果一致性分析 ………………………………………………… 38
2. 3 城軌車輛強度仿真分析與試驗驗證…………………………………………………… 39
2. 3. 1 車體結構簡介 ……………………………………………………………………… 39
2. 3. 2 坐標系定義 ………………………………………………………………………… 39
2. 3. 3 車體仿真分析工況 ………………………………………………………………… 40
2. 3. 4 車體有限元模型 …………………………………………………………………… 42
2. 3. 5 有限元仿真分析結果 ……………………………………………………………… 42
2. 3. 6 試驗應變片編號及具體位置 ……………………………………………………… 44
2. 3. 7 仿真與試驗對比工況 ……………………………………………………………… 49
2. 3. 8 仿真與試驗對比分析結果 ………………………………………………………… 49
2. 3. 9 仿真計算與試驗結果一致性分析 ………………………………………………… 53
第 3 章 碰撞仿真分析與應用實例 ………………………………………………………… 56
3. 1 車輛碰撞仿真分析方法………………………………………………………………… 56
3. 1. 1 評價標準 …………………………………………………………………………… 56
3. 1. 2 算法原理 …………………………………………………………………………… 56
3. 1. 3 分析方法 …………………………………………………………………………… 59
3. 2 動車組碰撞仿真分析與驗證…………………………………………………………… 62
3. 2. 1 車體結構簡介 ……………………………………………………………………… 62
3. 2. 2 坐標系定義 ………………………………………………………………………… 62
3. 2. 3 車鉤模型建立 ……………………………………………………………………… 63
3. 2. 4 有限元模型 ………………………………………………………………………… 64
3. 2. 5 碰撞仿真分析計算工況 …………………………………………………………… 65
3. 2. 6 碰撞仿真分析計算結果 …………………………………………………………… 67
3. 3 城軌車輛碰撞仿真分析………………………………………………………………… 86
3. 3. 1 車體結構簡介 ……………………………………………………………………… 86
3. 3. 2 坐標系定義 ………………………………………………………………………… 86
3. 3. 3 車鉤模型建立 ……………………………………………………………………… 87
3. 3. 4 有限元模型 ………………………………………………………………………… 88
3. 3. 5 碰撞仿真分析計算工況 …………………………………………………………… 89
3. 3. 6 碰撞仿真分析計算結果 …………………………………………………………… 90
第 4 章 減振降噪分析與應用實例 ………………………………………………………… 105
4. 1 車輛振動噪
1. 1 軌道車輛仿真驗證需求 ………………………………………………………………… 1
1. 2 仿真流程管理 …………………………………………………………………………… 3
1. 3 仿真數據庫 ……………………………………………………………………………… 7
1. 3. 1 系統體系結構 ……………………………………………………………………… 7
1. 3. 2 主要功能 …………………………………………………………………………… 9
第 2 章 強度分析與應用實例 ……………………………………………………………… 21
2. 1 車輛強度仿真分析方法………………………………………………………………… 21
2. 1. 1 評價標準 …………………………………………………………………………… 21
2. 1. 2 建模規範 …………………………………………………………………………… 22
2. 1. 3 試驗方法 …………………………………………………………………………… 26
2. 2 動車組強度仿真分析與試驗驗證……………………………………………………… 26
2. 2. 1 車體結構簡介 ……………………………………………………………………… 26
2. 2. 2 坐標系定義 ………………………………………………………………………… 26
2. 2. 3 車體仿真分析工況 ………………………………………………………………… 27
2. 2. 4 車體有限元模型 …………………………………………………………………… 29
2. 2. 5 有限元仿真分析結果 ……………………………………………………………… 30
2. 2. 6 試驗應變片編號及具體位置 ……………………………………………………… 32
2. 2. 7 仿真與試驗對比工況 ……………………………………………………………… 36
2. 2. 8 仿真與試驗對比分析結果 ………………………………………………………… 37
2. 2. 9 仿真計算與試驗結果一致性分析 ………………………………………………… 38
2. 3 城軌車輛強度仿真分析與試驗驗證…………………………………………………… 39
2. 3. 1 車體結構簡介 ……………………………………………………………………… 39
2. 3. 2 坐標系定義 ………………………………………………………………………… 39
2. 3. 3 車體仿真分析工況 ………………………………………………………………… 40
2. 3. 4 車體有限元模型 …………………………………………………………………… 42
2. 3. 5 有限元仿真分析結果 ……………………………………………………………… 42
2. 3. 6 試驗應變片編號及具體位置 ……………………………………………………… 44
2. 3. 7 仿真與試驗對比工況 ……………………………………………………………… 49
2. 3. 8 仿真與試驗對比分析結果 ………………………………………………………… 49
2. 3. 9 仿真計算與試驗結果一致性分析 ………………………………………………… 53
第 3 章 碰撞仿真分析與應用實例 ………………………………………………………… 56
3. 1 車輛碰撞仿真分析方法………………………………………………………………… 56
3. 1. 1 評價標準 …………………………………………………………………………… 56
3. 1. 2 算法原理 …………………………………………………………………………… 56
3. 1. 3 分析方法 …………………………………………………………………………… 59
3. 2 動車組碰撞仿真分析與驗證…………………………………………………………… 62
3. 2. 1 車體結構簡介 ……………………………………………………………………… 62
3. 2. 2 坐標系定義 ………………………………………………………………………… 62
3. 2. 3 車鉤模型建立 ……………………………………………………………………… 63
3. 2. 4 有限元模型 ………………………………………………………………………… 64
3. 2. 5 碰撞仿真分析計算工況 …………………………………………………………… 65
3. 2. 6 碰撞仿真分析計算結果 …………………………………………………………… 67
3. 3 城軌車輛碰撞仿真分析………………………………………………………………… 86
3. 3. 1 車體結構簡介 ……………………………………………………………………… 86
3. 3. 2 坐標系定義 ………………………………………………………………………… 86
3. 3. 3 車鉤模型建立 ……………………………………………………………………… 87
3. 3. 4 有限元模型 ………………………………………………………………………… 88
3. 3. 5 碰撞仿真分析計算工況 …………………………………………………………… 89
3. 3. 6 碰撞仿真分析計算結果 …………………………………………………………… 90
第 4 章 減振降噪分析與應用實例 ………………………………………………………… 105
4. 1 車輛振動噪
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