列車軌道動力學
關注創建者：匿名 創建時間：2022-08-12
列車軌道動力學的視頻教程
ABAQUS“列車-軌道-橋梁”耦合動力學仿真
1、學員可以掌握abaqus在《列車-線路-橋梁》動力學仿真分析的工作流程、注意事項及必備技能：abaqus軟件基本操作和方法； 2、了解國內列車運行安全性和平穩性規范 3、解決學員在abaqus軟件應用過程中遇到的難點和痛點； 4、解決學員在《列車-線路-橋梁》仿真分析建模過程中所遇到的難點問題和痛點，能夠具備獨立建立整車模型的能力； 5、掌握結果后處理的方法，能夠正確解讀仿真結果，提出合理的結構改進建議
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CAE車輛-軌道耦合動力學仿真
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ABAQUS車輪滾動接觸附加軌道不平順動力學模型
通過MATLAB進行改進后的鋼軌如圖所示 2.通過單輪單鋼軌進行模擬車輪在鋼軌上滾動，效果如圖 3.輪軌滾動細節圖 有需要的小伙伴可購買，本模型包括ABAQUS/CAE文件+配套的軌道不平順編輯器 community→abaqusAz 附件內容為：CAE模型及不平順編輯器
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列車軌道動力學的實例教程
接觸網受重力后整體下垂，得到接觸網正常運行時的初始狀態，其狀態和位移情況如下圖所示：
圖4 接觸網受重力作用和預緊力后初始狀態
列車運行狀態下，受電弓以恒定275km/h的時速行駛。與接觸線發生接觸，受電弓頂部節點設置為從接觸單元組，接觸線整體設置為主接觸單元組。
圖5 接觸單元組設置
05 求解和結果分析
針對受電弓和接觸線之間的接觸和受電弓本身的運動情況，我們使用通用結構仿真軟件的非線性動力學求解器進行求解。計算受電弓完全通過這段接觸網的過程中兩者之間的接觸和運動情況。我們輸出了受電弓頂部節點上的所受接觸力情況，繪制了接觸力隨時間變化的時程曲線。
圖6 時速為275km/h時受電弓上接觸力的時程曲線
可以看出當受電弓經過接觸線上定位器和承力索上懸掛點所在位置時，接觸力會出現一定程度的波動情況。并且當受電弓經過每根吊弦的過程中，接觸力也會出現微小變化的情況。并且在列車啟停過程中，接觸力也會出現波動比較大的情況。
06 總結
本案例使用通用結構仿真軟件中的CABLE單元和彈簧-阻尼-質量單元對高鐵列車的弓網系統進行了動力學仿真。得到了受電弓所受接觸力隨時間變化的時程曲線。證明了通用結構仿真軟件在非線性力學行為和非線性動力學求解方面的強大能力。
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展開 本人某985土木工程碩士，橋梁風工程方向，接橋梁抗風、列車空氣動力學數值模擬項目。
模型建立過程講解
摘要：基于車輛-軌道耦合動力學及齒輪傳動系統動力學理論，建立完整的考慮齒輪齒條動態嚙合激勵的齒軌車輛-軌道耦合動力學理論模型。提出了基于勢能原理的齒輪齒條嚙合剛度計算方法，并與 Simpack 自帶的 225 號力元以及有限元法計算結果進行對比分析，表明提出的方法具有良好的精度與效率。基于該動力學模型，分析了軌道隨機不平順激擾下齒輪齒條動態嚙合力、齒輪角加速度、輪軌垂向力、車體加速度等動態響應特性，探究了齒條基體撓度變形對齒軌動態響應的影響，揭示了線路坡度以及行車速度對齒軌車輛動力學性能的影響規律。研究結果表明，提出的解析法和有限元法均能反映齒條基體撓度變形對齒軌動態響應低頻特性的影響；齒輪齒條嚙合力、齒輪角加速度等齒軌嚙合動態響應隨線路坡度和行車速度的增加而增加；輪軌垂向力和橫向力均方根值隨運行速度的增加而增加；在分析的10～35 km/h 速度范圍內，各輪對脫軌系數均小于 0.8(允許限值)，車體垂向和橫向平穩性指標均小于 2.5(優)，滿足相關標準對行車安全性與平穩性指標的要求。
關鍵詞：齒軌列車；齒輪齒條傳動；動力學分析；時變嚙合剛度；軸重轉移
0 前言
山地齒軌鐵路是一種地形適應能力較強的軌道交通制式。與普通依靠輪軌黏著產生牽引力的鐵路相比，山地齒軌鐵路能夠適應山區大坡度的地形特點和交通需求。這是由于齒軌鐵路增加了齒輪齒條驅動裝置，在鐵路軌道中間增加齒條軌道，在列車轉向架上裝有齒輪傳動裝置，具有更大的牽引能力。通過齒輪齒條嚙合補充輪軌驅動力的不足或直接使用齒輪齒條嚙合力替代輪軌黏著力牽引列車行駛，使得齒軌列車能在坡度超過 200‰的大坡道線路上運行并保證行駛可靠性與安全性。齒軌鐵路在國外已經成功運行多年，已建成的齒軌線路達 180 條，總里程超 3 000 km，分布于美國、瑞士、法國、日本和澳大利亞等國家[1]。
展開 1.通過MATLAB進行改進后的鋼軌如圖所示
2.通過單輪單鋼軌進行模擬車輪在鋼軌上滾動，效果如圖
3.輪軌滾動細節圖
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我將為您逐一解析這五大航空航天仿真領域。
核心結論速覽表
模型建立過程講解
01 案例介紹
弓網系統也稱受電弓/接觸網系統，它由受電弓、接觸網以及兩者之間的接觸力學和運動關系構成，是高鐵列車上的供電受流系統。受電弓與接觸網之間的接觸行為和受力情況是進一步研究評價弓網可靠性的基礎。
當弓網之間的接觸力過大時，弓網之間會有較大的摩擦力，導致線纜迅速磨損；而當兩者之間接觸力過小時，受電弓和接觸網可能會出現分離現象，接觸線上的高壓電會擊穿空氣，在受電弓和接觸網之間出現電弧
摘要：基于車輛-軌道耦合動力學及齒輪傳動系統動力學理論，建立完整的考慮齒輪齒條動態嚙合激勵的齒軌車輛-軌道耦合動力學理論模型。提出了基于勢能原理的齒輪齒條嚙合剛度計算方法，并與 Simpack 自帶的 225 號力元以及有限元法計算結果進行對比分析，表明提出的方法具有良好的精度與效率。基于該動力學模型，分析了軌道隨機不平順激擾下齒輪齒條動態嚙合力、齒輪角加速度、輪軌垂向力、車體加速度等動態響應特性
1.通過MATLAB進行改進后的鋼軌如圖所示
2.通過單輪單鋼軌進行模擬車輪在鋼軌上滾動，效果如圖
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本人某985土木工程碩士，橋梁風工程方向，接橋梁抗風、列車空氣動力學數值模擬項目。
