王玉杰

(长春轨道客车股份有限公司研发中心,130062,长春∥工程师)



轨道交通车辆车体垂向弯曲频率优化研究

王玉杰

(长春轨道客车股份有限公司研发中心,130062,长春∥工程师)

轨道交通车体轻量化是降低运营能耗、减轻轮轨间动力作用的重要手段,但车体轻量化使得车体模态频率下降,致使车体弹性振动加剧,增加结构共振的风险。研究表明,通过优化承载结构来提高整备状态下车体模态频率的效果非常有限。提出运用承载结构模态频率和整备状态质量来估算整备状态下车体模态频率的公式,以及通过下吊设备弹性悬置实现大幅提高车体整备状态垂向弯曲频率的方法,并给出悬置质量与整备状态频率的关系式。运用有限元分析模型对关系式的验证表明,简化估算公式具有很高的准确性,对车体垂向弯曲频率的优化具有指导意义。

轨道交通车辆； 车体； 整备状态模态频率

Author′s address Development Center of Changchun Railway Vehicles Co.,Ltd.,130062,Changchun,China

随着三维设计软件、有限元分析及结构优化技术的普遍使用,实现轨道车辆车体承载结构轻量化对于制造企业而言已不再困难。车体轻量化技术是降低运营能耗、减轻轮轨间动力作用的重要手段。然而,过分追求结构的轻量化,往往会导致车体刚度不足、车体模态频率下降,当车辆以较高速度运行及线路条件较差时,车体的弹性振动加剧,从而极大地影响车辆的乘坐舒适度,并直接或间接地影响到系统结构部件的疲劳及车辆运营的安全[1-4]。在追求车体轻量化的同时,如何最大化地提高车体的模态频率一直是车辆设计的难点。……