軌道仿真的案例
高速列車-橋梁-軌道聯合仿真難點分析講解（含23講詳細視頻教程）
在高速鐵路橋梁軌道聯合仿真中，車輛、橋梁、軌道三者的耦合作用非常復雜。其中，車輛與軌道之間的耦合作用是其中的關鍵問題。
高速列車運行在橋梁上時，車輛和軌道之間的耦合作用會明顯增加。從模型上看，這種耦合作用可分為兩種：一種是“車橋耦合”，即列車通過橋梁時，橋梁和軌道會產生相互作用；另一種是“軌-橋-車”耦合，即列車通過橋梁時，橋梁和軌道也會產生相互作用。
下面就從高速列車-橋梁-軌道聯合仿真的不同難點進行分析。
橋梁與軌道模型的建立
高速列車與橋梁之間的相互作用主要體現在三個方面：一是橋梁結構對軌道結構的影響；二是橋梁結構對車輛的影響；三是車輛對橋梁結構的影響。為了合理地考慮這三個方面，就需要建立三種模型，即車輛-軌道-橋梁模型。這三種模型中，第一種是較為常見的，即以梁橋作為車輛和軌道的相互作用單元。
第二種是在第一種模型基礎上，添加一個鋼軌單元，用于模擬軌道的作用。
第三種是將鋼軌、扣件等非線性構件作為彈性構件來模擬車輛和橋梁。其中，前兩種方法分別采用了梁橋和軌道的有限元模型，而第三種方法則是在梁橋和軌道結構中添加一個彈性構件來模擬車輛和軌道。
軌道幾何非線性問題
在高速鐵路橋梁軌道聯合仿真中，為了解決車輛-軌道-橋梁的耦合問題，必須考慮軌道的幾何非線性問題。幾何非線性包括材料非線性、幾何不平順和接觸非線性。
材料非線性主要是由于線路的材料特性和列車運行時產生的振動特性，以及溫度變化等因素引起的軌道結構的變形、剛度和阻尼特性的變化。對于不同類型的軌道，其剛度和阻尼特性是不一樣的，因此在仿真計算中必須考慮軌道系統的非線性特性。
對于軌道結構的幾何不平順，包括軌道高低、水平、軌向和軌距不平順，以及這些不平順疊加所引起的各種波型。在建模時必須考慮這些不平順對車輛-軌道-橋梁耦合系統動力學性能的影響。
展開 基于Abaqus/Ansys全平臺的Simpack車輛-柔性軌道聯合仿真分析（含視頻教程）
本文將詳細介紹基于Ansys APDL/GUI/Workbench全平臺的Simpack車輛-柔性軌道聯合仿真相關知識。
01Simpack車輛-柔性軌道聯合仿真詳情介紹
本教程主要針對廣大Ansys 用戶量身定制，無論是對Workbench，還是經典GUI界面，甚至APDL感興趣的用戶，均適用。
軌道彈條剛度分析仿真APP
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</div><p><span style="background-color: rgb(255, 255, 255); color: rgb(25, 27, 31);">該應用適用于軌道交通工程師、設計人員和維護技術人員，他們可以通過模擬彈條在不同工作條件下的受力特性來優化彈條設計并制定合理的維護策略。該應用也可進一步拓展支持動態載荷下的</span>疲勞分析<span style="background-color: rgb(255, 255, 255); color: rgb(25, 27, 31);">，以預測彈條在長期使用中的壽命。同時，可以結合彈條材料的非線性特性以提升模型精度，或擴展為多種軌道部件的聯動仿真，提供更加全面的力學分析能力。這款仿真應用為軌道扣件系統的設計和維護提供了高效、精準的技術支持，對提升軌道結構的安全性和使用壽命有著重要意義。</span></p><p><span style="background-color: rgb(255, 255, 255); color: rgb(25, 27, 31);">?在線體驗該仿真APP：</span><a href="http://www.simapps.com/v/228430.html" rel="noopener noreferrer" target="_blank">http://www.simapps.com/v/228430.html</a></p>
展開 免費報名｜軌道交通聲學仿真與測試及系統仿真技術研討會
軌道交通聲學仿真與測試及系統仿真技術研討會
2017年6月14 -15日 成都
會議亮點：
高速列車模態測試技術
列車制動系統關鍵部件建模及半實物仿真技術
振動噪聲的仿真分析技術及高頻統計能量法
西南交通大學專家技術經驗分享
Siemens PLM Software在軌道交通工具方面具備一流的解決方案，在傳統軌道交通工具乃至韓國首爾的全新磁懸浮列車的設計中，我們都以出色的解決方案為客戶打造優秀品質，如LMS聲學及振動噪聲仿真與測試解決方案、多體動力學仿真技術、機電一體化系統仿真技術等。
在6月14-15日這一天半的研討會期間，我們的國內外技術專家將為大家講解如何全面高效的解決軌道交通工具的振動噪聲問題、制動系統的仿真問題，包含了模態測試方法，傳遞路徑分析方法，制動系統建模，管路聲學、進排氣、氣動噪聲的仿真，以及高頻統計能量分析法等，同時，西南交通大學圣小珍教授及趙悅博士也會針對最新研究與大家分享經驗和技術。此次研討會一定會為參會者帶來有價值的工程技術解決方案，為您打開新思路。
展開 
薄殼軌道沖壓成型仿真分析
圖2云圖顯示（a）應力云圖（b）厚度云圖
圖3能量變化曲線
4結論
本文采取的是動力顯示算法對S形薄壁軌道進行了一個沖壓過程的仿真分析，給出了軌道的應力及厚度的云圖變化，能夠為相關行業的結構設計與優化提供參考。
2017.06.14-15-成都-軌道交通聲學仿真與測試及系統仿真技術...
軌道交通聲學仿真與測試及系統仿真技術研討會
2017年6月14 -15日 成都
會議亮點：
? 高速列車模態測試技術
? 列車制動系統關鍵部件建模及半實物仿真技術
? 振動噪聲的仿真分析技術及高頻統計能量法
? 西南交通大學專家技術經驗分享
Siemens PLM Software在軌道交通工具方面具備一流的解決方案，在傳統軌道交通工具乃至韓國首爾的全新磁懸浮列車的設計中，我們都以出色的解決方案為客戶打造優秀品質，如LMS聲學及振動噪聲仿真與測試解決方案、多體動力學仿真技術、機電一體化系統仿真技術等。
在6月14-15日這一天半的研討會期間，我們的國內外技術專家將為大家講解如何全面高效的解決軌道交通工具的振動噪聲問題、制動系統的仿真問題，包含了模態測試方法，傳遞路徑分析方法，制動系統建模，管路聲學、進排氣、氣動噪聲的仿真，以及高頻統計能量分析法等，同時，西南交通大學圣小珍教授及趙悅博士也會針對最新研究與大家分享經驗和技術。此次研討會一定會為參會者帶來有價值的工程技術解決方案，為您打開新思路。
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軌道交通聲學仿真與測試及系統仿真技術研討會
2017年6月14 -15日 成都
會議亮點：
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列車制動系統關鍵部件建模及半實物仿真技術
振動噪聲的仿真分析技術及高頻統計能量法
西南交通大學專家技術經驗分享
Siemens PLM Software在軌道交通工具方面具備一流的解決方案，在傳統軌道交通工具乃至韓國首爾的全新磁懸浮列車的設計中，我們都以出色的解決方案為客戶打造優秀品質，如LMS聲學及振動噪聲仿真與測試解決方案、多體動力學仿真技術、機電一體化系統仿真技術等。
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展開 基于ANSYS APDL/GUI/Workbench全平臺的Simpack車輛-柔性軌道聯合仿真
繼創作《ABAQUS-Simpack車輛-柔性軌-浮置板耦合動力學20講》（圖1）獲得6327播放量后，小編“兮楓如秋”與“南有喬木，不可休思”再次合作，創作《基于ANSYS APDL/GUI/Workbench全平臺的Simpack車輛-柔性軌道聯合仿真》，本課程旨在擴展、優化、深入探討列車-線路耦合動力仿真實現技術在，為更多從事相關專業人員提供優質思路與技術支持。
圖1《ABAQUS-Simpack車輛-柔性軌-浮置板耦合動力學20講》
1. 課程內容簡介
本課程主要針對廣大ANSYS用戶量身定制，無論是對workbench，還是經典GUI界面，甚至APDL感興趣的用戶，均適用。
展開 軌道交通設備設計與維護——軌道交通緩沖器模態分析仿真APP
軌道交通是指運營車輛需要在特定軌道上行駛的一類交通工具或運輸系統。根據服務范圍差異，軌道交通一般分成國家鐵路系統、城際軌道交通和城市軌道交通三大類。
軌道交通行業的健康發展，離不開其各部件的良好協同工作。使用仿真APP能夠在研發初期，在虛擬環境中對各部件在不同工況下的性能指標進行直觀展示，從而識別潛在設計缺陷，指導設計優化。
與傳統仿真軟件相比，仿真APP是更加高效、便捷、易用的仿真工具。無論是設計工程師還是試驗測試人員，都無需掌握專業的仿真知識，便能輕松上手使用：只需在瀏覽器中打開仿真APP計算頁面，簡單設置各項參數，即可一鍵在線計算，快速得到仿真結果，從而優化設計方案、提升測試效率，降低研發成本。對于較復雜的仿真結果，還可以在線咨詢仿真APP開發者，獲取專業的仿真結果分析指導。
整理了10款軌道交通設備設計與維護相關仿真APP，供大家體驗：www.yqgqt.org.cn/post/1962529。不符合要求，還可以個性化定制。
下面介紹一款軌道交通緩沖器模態分析仿真APP：
地鐵緩沖器是列車在啟動、剎車以及發生碰撞時，吸收和緩解沖擊力的重要裝置，直接關系到乘客的舒適性和列車的安全性。緩沖器的模態特性，即其固有頻率和振型，決定了它在受到外界激勵時的響應方式。如果緩沖器的固有頻率接近列車運行或外界干擾的頻率，可能會引發共振，導致緩沖器的振動放大，影響其吸能效果和使用壽命。
該仿真APP適用于地鐵系統設計工程師、結構分析師及緩沖器制造商，通過建立緩沖器的三維模型，用戶可以定義材料屬性、邊界條件、結構參數等，進行模態分析，得到緩沖器的多階固有頻率和振型。通過分析振型，用戶可以清晰地了解緩沖器在不同頻率下的變形模式，識別出可能導致共振的區域，從而進行優化設計，確保緩沖器能夠在實際應用中有效緩解沖擊力。
展開 ansys和LS-DYNA進行聯合軌道動靜態仿真對比（加上軌道不平順）
鋼軌和軌枕的垂向位移：
其中鋼軌垂向位移為0.877mm其中軌枕為0.465mm，為了驗證位移的正確性，在ANSYS中進行靜力計算，采用兩對個力模型軸重14t的轉向架對軌道的力進行加載結果如圖為0.9mm
加入軌道不平順的軌道模型：
為了接近仿真的真實性，加入軌道不平順如圖，
其中加入軌道不平順后輪軌力如圖：
其中靜止時也是69.9kN，動態最大為96.8kN，加入不平順后對輪軌力的影響較大。
鋼軌和軌枕位移：
其中軌枕和鋼軌垂向位移好像沒變，很奇怪。希望大佬批評指正。希望使用ls-dyna的人一起交流。我群號 198456828
展開 仿真驅動創新丨Altair仿真+AI如何賦能軌道交通數字化升級列車創新？
<p>從高速列車的空氣動力學優化，到轉向架的疲勞壽命預測，軌道交通行業正經歷一場由仿真與人工智能（AI）引領的技術革命。作為全球計算智能領導者，Altair 憑借多物理場仿真、生成式AI與數字孿生技術，助力中國軌交企業突破工程極限，加速智慧轉型。</p><h3 class="ql-align-justify"><img src="https://mmecoa.qpic.cn/mmecoa_png/x0yLiaf5fF6ybt2DctQy0yKYWDka3CL1pm46Iy2ictQYlteufFV93D51MXveptoibtibv1jpNMx4OupJtD8f0I1XAA/640?wx_fmt=png" width="1168"></h3><h3 class="ql-align-justify">一、<strong>為什么選擇 Altair？</strong></h3><p class="ql-align-center"><img src="https://mmecoa.qpic.cn/mmecoa_jpg/x0yLiaf5fF6ybt2DctQy0yKYWDka3CL1p4kP0jXnzj1vsMZKY3dkzKxBzClwec8aYfrXtibSgyJjibwofYAfdH7Yg/640?
展開 
地鐵軌道動力特性仿真分析
2.3 車輛軌道有限元模型
將車輛和軌道模型進行裝配如下圖所示，單元總數為134089，實體單元數為13967個，殼單元為52640個，梁單元和彈簧單元為67482個，節點數為125610個
車輛-軌道有限元模型
2.4 其他建模關鍵字說明
采用LOAD_BODY_Y對車體施加Y向的重力加速度，采用*boundary_prescribed_motion_rigid對車輛施加x向的83.3m/s的速度，速度時間通過*DEFINE_CURVE來進行定義，通過*BOUNDARY_SPC_SET定義地基底部約束，設定求解時間為4.5s，設置為默認時間步長，通過*DAMPING_GLABAL設置全局阻尼為常數，通過*DAMPING_PART_STIFFNESS定義彈簧單元的瑞雷阻尼系數，通過*DATABASE_FOMAT,*DATABASE_NODAL_FORCE_GROUP,*DATABASE_BINARY_D3PLOT,*DATABASE_HISTORY_BEAM,*DATABASE_EXTENT_BINARY并聯合*SET命令對要輸出量進行相應設置。由于hypermesh不支持輪軌接觸關鍵字，利用ultraedit編輯關鍵字，添加*RAIL_TRAIN關鍵字并編輯關鍵字內容，建立車輛輪子和軌道鋼軌之間的模型，一個軌跡需要定義兩個軌道，并且都是由梁單元組成，所以在軌道旁邊建立了兩個平行的軌道。
展開 軌道交通上CAE仿真技術的應用有那些
某電機1／4模型和改進后模型的磁通密度和磁力線分布
4）磁懸浮列車電磁系統的設計驗證分析
磁懸浮列車是一種依靠電磁力將列車懸浮于空中，實現列車與地面軌道間的無機械接觸, 再利用線性電機驅動列車運行的理想的陸上交通工具。懸浮電磁鐵是磁懸浮列車懸浮系統中的執行元件, 用于完成提供懸浮功能所需要的電磁力, 其工作性能直接影響著整車的技術性能指標及運行的經濟性能指標。
西南交通大學機車車輛研究所采用ANSYS對某新型磁懸浮列車的磁浮力進行了仿真計算。
某新型磁懸浮列車的通過曲線時三維有限元模型和電磁場矢量分布云圖
5）空氣動力學仿真在鐵路機車車輛設計中的應用
隨著旅客列車運行速度的大幅度提高，空氣流動對機車、車輛、列車的運行的影響成為不可忽視的重要因素。列車和空氣相互高速相對運動，空氣對列車產生縱向阻力、橫向力和升力以及側翻力矩、偏轉力矩和俯仰力矩。改進列車氣動特性，減少縱向氣動力的風阻，有利于提高車速降低能耗。橫向氣動力影響列車穩定性，甚至導致列車側翻。
安世亞太公司采用ANSYS／CFX分析了高速列車通過車站時外部流場的情況。
單列列車以每秒50米的速度通過車站時，列車前端、尾端和四周的氣流矢量圖
2、CAE技術在鐵路線路土木工程建設中的典型應用
1）鐵路軌道、道床、邊坡的結構分析
鐵路是建立在鐵路線路上的運輸系統，鐵路線路由軌道和路基組成。其中軌道包括鋼軌、軌枕、道床、道岔、連接部件和防爬設備，路基則支撐著軌道。路基的變形、地震活動、山體邊坡的穩定、地下水滲流等問題是仿真分析中比較關注的重點和難點問題。
展開 WMG利用3D仿真演示新款超輕軌道車輛
據外媒報道，英國華威大學制造工程學院演示了一款創新型超輕軌道車輛（Very Light Rail，VLR）的3D仿真，該車輛專為考文垂市議會研發。
該款VLR車輛采用電池驅動，最多可搭乘50名乘客，目前由英國華威大學制造工程學院與Transport Design International（TDI）聯合研發，而另一家位于考文垂的RDM公司則計劃于2020年的年中制造首輛測試車輛。
該項目的最終目標是在考文垂市的街道上投放自動駕駛車輛，供乘客自由上下車。該項目獲得了英國政府當地成長基金——西米德蘭茲郡綜合管理局（WMCA）Devolution Deal的投資，資金總額約為1500萬英鎊。
據考文垂市議會透露，該款電動車的技術無需用到高架纜線（overhead cables）。為此，相較于傳統的有軌電車系統，其引入成本更便宜，難度也更低。
WMG的Darren Hughes表示：“考文垂輕軌系統具有創新性，將各行業內的多項技術相融合，旨在為考文垂市交付一款低成本、環保、可持續的公交方案。”
區議員Jim O’Boyle補充道：“考文垂擁有雄厚的車輛制造傳統，本市將繼續引領未來的交通發展。該款超輕軌道車輛將無人駕駛與車聯網技術相融合，創建了新款突破性方案，旨在滿足未來的交通需求。該方案的安全性及環保性將上升，我希望能借此繼續為本地民眾提供新的工作機會。”
展開 Abaqus車輪軌道建模仿真詳細建模步驟（上篇） ￥50
Abaqus車輪軌道建模仿真詳細建模步驟（上篇）
