杨忠凯，闵祥斗，左言言

(江苏大学振动噪声研究所，江苏镇江 212013)

基于ANSYS的高速列车车身振动仿真研究

杨忠凯，闵祥斗，左言言

(江苏大学振动噪声研究所，江苏镇江 212013)

为了研究高速列车车身的振动特性，建立了高速列车车体的有限元模型，并在ANSYS中对其进行模态分析和谐响应分析。仿真结果表明车顶和端门处的振动偏大。通过增加车顶厚度和在端门处添加加强肋来进行结构改进，并对改进后的结构在ANSYS中进行仿真计算。仿真分析结果验证了该方法的有效性。

高速列车;有限元建模;模态分析;谐响应分析

高速列车是人们出行时的主要交通工具之一，人们对其乘坐的舒适性要求也越来越高。车内噪声是影响高速列车乘坐舒适性的重要指标［1］。高速列车室内的噪声主要包括车身壁板的振动所引起的噪声，以及经车门及空调等部位辐射进来的外部噪声［2］，其中车身振动占主要部分。车身振动引起的噪声属于低频噪声［3－4］，因此研究高速列车车身的振动特性，对改善其室内声品质及提高高速列车的乘坐舒适性具有非常现实的意义。

1 有限元模态分析的基本原理

若质量矩阵和刚度矩阵都是实对称正定矩阵，则求得的特征值数量与矩阵的阶次相同。由此，在不考虑任何倍数差别的情况下，可确定n个实矢量ei，称其为系统的主振型。对于所研究结构的每个固有频率，式(4)确定出各节点的相对振幅值{Φ}={Φ1，Φ2，Φ3，….，Φn}，它们构成一个向量，称为特征向量，在工程上通常称为固有振型［5］。……