吴承浩，米彩盈

(西南交通大学 机械工程学院，四川 成都 610031)

0 引言

排障器是铁道车辆车体的重要组成部分，通过高强螺栓连接在车体底架牵引梁上，其主要作用是清除铁道内侧障碍物以避免车辆发生脱轨等运行事故。因此对于铁道车辆排障器进行CAE分析十分必要。然而在CAE分析中，前处理约占据总分析时间的70%，而经验不丰富的工程师会导致前处理时间大大延长，其主要原因有模型复杂、重复操作多、产品设计计算标准不熟悉等[1]。上述原因都降低了工程师的分析效率，同时也延长了产品研发的周期。

童小山和王金鹏分别设计了一款高安全性排障器，并进行了有限元计算以及试验数据对比，计算结果表明所设计的排障器结构强度满足EN15227标准要求[2，3]。陆天宇、郑国君和范超研究了CAE流程自动化系统开发环境并提出了系统框架，介绍了系统开发过程，最后以实例分析论证了所开发系统的实用性[4-6]。

针对CAE分析过程中前处理时间长、操作繁琐、分析流程未标准化等问题，本文先研究了CAE流程化分析系统所需关键技术，然后基于Tcl/Tk语言和HWTK GUI Toolkit等开发工具设计了排障器流程化分析系统，该系统可以快速创建并测量模型中面厚度、选取焊缝、创建螺栓、快速求解计算、提取计算结果。最终通过对比人工分析与采用本系统分析所消耗时间，验证了所设计系统的有效性，为排障器CAE流程化分析提供了参考。

1 流程化分析系统关键技术

1.1 Tcl/Tk语言

Tcl是一种用于控制和扩展应用程序的动态语言。……