王长科　阳光武　朱　涛　于金朋

1.西南交通大学牵引动力国家重点实验室，成都，6100312.中车唐山机车车辆有限公司，唐山，064000



车体设计参数对车体垂向弯曲振动频率的灵敏度分析

王长科1阳光武1朱涛1于金朋2

1.西南交通大学牵引动力国家重点实验室，成都，6100312.中车唐山机车车辆有限公司，唐山，064000

采用基于灵敏度分析的车体垂向弯曲刚度优化方法，对车体结构关键参数进行了灵敏度分析，确定了关键设计变量与系统响应的关系，从而得到了结构设计变量(车体结构关键参数)对目标约束函数(车体一阶垂向弯曲振动频率)影响的变化梯度。首先，由欧拉-伯努利梁垂向振动微分方程，结合初始条件和边界条件，得到了自由梁的一阶垂向弯曲振动频率方程；然后，结合车体结构特征，推导和修正了车体的一阶垂向弯曲振动频率解析方程，并以某地铁车体对解析方程进行了有限元的验证；最后，选取车体的6组设计参数进行了车体一阶垂向弯曲振动频率的灵敏度分析。根据研究结果，给出了车体关键参数对其一阶垂向弯曲振动频率影响程度的排序，为列车车体设计相关工作提供了参考依据。

灵敏度分析；垂向弯曲频率；设计参数；系统响应

0　引言

在新车型开发设计中，如何判断车体结构的设计合理性及车体结构动静态性能的优劣，并针对现存车体结构的不足对其进行优化设计是一项十分重要的工作。当前对车体轻量化要求较高，如何在车体质量与其力学性能之间进行平衡与取舍，以较小的质量代价获得较大程度的力学性能提升，是当前车体结构优化设计工作的重点。……