車輛-軌道耦合動力學的案例
考慮齒輪齒條動態(tài)激勵的山地齒軌車輛-軌道耦合動力學特性分析
CHEN 等[17-18]充分考慮輪齒誤差以及輪體變形的影響，提出了輪齒誤差以及齒間耦合效應影響下的齒輪時變嚙合剛度計算方法，構(gòu)建了考慮齒間耦合效應的齒輪動力學仿真分析模型，揭示了齒間耦合效應對齒輪傳動動態(tài)響應的影響規(guī)律。
目前，山地齒軌鐵路的研究在我國尚處于起步階段，雖然國內(nèi)多地規(guī)劃了齒軌線路，但至今還沒有一條線路建成投入使用，當前針對齒軌的研究也多停留在齒軌不同制式適用性、可行性等方面的調(diào)研分析上，鮮有針對齒軌系統(tǒng)動力學特性開展相關(guān)研究的報道。本文以山地齒軌交通車輛及軌道系統(tǒng)為研究對象，詳細考慮了齒輪齒條嚙合動態(tài)激勵，建立了齒軌車-軌耦合系統(tǒng)多體動力學模型，開展了齒軌車輛牽引爬坡條件下的動力學仿真分析，研究了坡道及行車速度等參數(shù)對齒軌嚙合動態(tài)特性、車輛運行安全性指標和平穩(wěn)性指標的影響規(guī)律，為齒軌車輛動力學參數(shù)設(shè)計、齒軌結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計、運營速度的合理確定等提供理論依據(jù)。
1 齒軌車輛-軌道耦合動力學模型
為研究齒軌車輛-軌道耦合系統(tǒng)動力學特性，本文基于車輛-軌道耦合動力學及齒輪系統(tǒng)動力學理論，建立了考慮齒輪齒條傳動系統(tǒng)動態(tài)特性的齒軌車輛-軌道耦合動力學模型，如圖 1 所示。該模型包括車體(Mc、Ic)、構(gòu)架(Mt、It)、輪對(Mw、Iw)、齒輪(Mg、Ig)和齒條等主要部件，車體、轉(zhuǎn)向架構(gòu)架、輪對等假設(shè)為剛體，具有 6 個方向的自由度；車體與轉(zhuǎn)向架通過二系懸掛連接(Ks、Cs)，構(gòu)架與輪對通過一系懸掛連接(Kp、Cp)，一系、二系懸掛由等效線性剛度和阻尼力元模擬，且對稱布置于構(gòu)架兩側(cè)；齒輪齒條嚙合通過嚙合剛度和阻尼等效(k、c)；齒條位于兩條鋼軌中間，通過彈簧阻尼支撐(Kc、Cc)；忽略齒輪支撐剛度，齒輪與車軸鉸接。
展開 車輛軌道耦合動力學abaqus建模及問題講解
模型建立過程講解
鐵路輪軌關(guān)系領(lǐng)域-參考教材
(z-lib.org).pdf
Kalker - 1990 - Three-Dimensional Elastic Bodies in Rolling Contac.pdf
Lewis_Olofsson_2009_Wheel—rail interface handbook.pdf
車輛-軌道耦合動力學,翟婉明著,北京：中國鐵道出版社_10473750.pdf
接觸力學與摩擦學的原理及其應用 (（德）波波夫著) (Z-Library).pdf
車輛-軌道耦合動力學 第4版 上,翟婉明著,北京：科學出版社_13693782.pdf
材料本構(gòu)關(guān)系理論講義,朱兆祥著,北京：科學出版社_13678743.pdf
軌道動力學,練松良編著,上海：同濟大學出版社_11206741.pdf
鐵道機車車輛結(jié)構(gòu)強度,米彩盈編著,成都：西南交通大學出版社_12031094.pdf
展開 基于ADAMSRail的直線電機軌道交通安全性研究
?基于ADAMS/ Rail 的直線電機軌道交通安全性研究X
萬傳風 講師 張 勇
(北京交通大學土木建筑工程學院,北京100044)
學科分類與代碼:620. 3040 中圖分類號:X934 文獻標識碼:A
【摘 要】 闡述了直線電機軌道交通的技術(shù)特點,并就其安全評價體系做了介紹,應用ADAMS/ Rail
軟件分別建立了輪對、構(gòu)架、懸掛系統(tǒng)、止擋、自導向徑向轉(zhuǎn)向架、直線電機以及車體的模型,并考慮
輪軌關(guān)系組合為直線電機軌道交通的車輛-軌道耦合動力學整體模型,進行了大量的計算仿真。筆
者主要以脫軌系數(shù)為例進行了動力響應分析,給出考慮了徑向轉(zhuǎn)向架和直線電機后的安全評判指
標,比較了與徑向轉(zhuǎn)向架和未安裝直線電機的區(qū)別,驗證了模型的正確性和有效性。為后續(xù)研究直
線電機軌道交通車輛-軌道耦合動力學模型提供了理論基礎(chǔ),從而可以進一步從安全性角度研究線
路設(shè)計參數(shù)。為我國今后直線電機軌道交通建設(shè)就線路參數(shù)對車輛運行安全性的影響研究方面起
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基于SIMPACK的磁懸浮車輛耦合動力學性能仿真模型
為了有效評價磁懸浮車輛動力學性能,引入SIMPACK仿真軟件,根據(jù)磁懸浮車輛多體系統(tǒng)動力學拓撲關(guān)系圖,建立了磁懸浮車輛2軌道2控制系統(tǒng)的耦合動力學模型,分析了試驗結(jié)果和仿真結(jié)果。在模型中,磁懸浮車輛被視為多剛體,并具有兩系懸掛系統(tǒng),軌道被視為彈性歐拉梁,并考慮了磁懸浮車輛的控制系統(tǒng)性能。數(shù)值分析結(jié)果表明:梁的最大變形的計算值為115mm,試驗值為116mm,車體的垂向加速度仿真結(jié)果與試驗結(jié)果基本一致,利用仿真模型能較準確地預測耦合系統(tǒng)的動力學性能
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展開 基于SIMPACK的磁懸浮車輛耦合動力學性能仿真模型
基于SIMPACK的磁懸浮車輛耦合動力學性能仿真模型
摘 要:為了有效評價磁懸浮車輛動力學性能,引入SIMPACK仿真軟件,根據(jù)磁懸浮車輛多體系
統(tǒng)動力學拓撲關(guān)系圖,建立了磁懸浮車輛2軌道2控制系統(tǒng)的耦合動力學模型,分析了試驗結(jié)果和仿
真結(jié)果。在模型中,磁懸浮車輛被視為多剛體,并具有兩系懸掛系統(tǒng),軌道被視為彈性歐拉梁,并考
慮了磁懸浮車輛的控制系統(tǒng)性能。數(shù)值分析結(jié)果表明:梁的最大變形的計算值為115 mm ,試驗值
為116 mm ,車體的垂向加速度仿真結(jié)果與試驗結(jié)果基本一致,利用仿真模型能較準確地預測耦合
系統(tǒng)的動力學性能。
關(guān)鍵詞:車輛工程;磁懸浮車輛;可靠性評價;仿真模型;動力學
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展開 基于Abaqus/Ansys全平臺的Simpack車輛-柔性軌道聯(lián)合仿真分析（含視頻教程）
相關(guān)主題 精選好課推薦
課程名稱：
《ABAQUS-Simpack車輛-柔性軌-浮置板耦合動力學20講》
購課鏈接：
ABAQUS-Simpack車輛-柔性軌-浮置板耦合動力學20講
https://www.yqgqt.org.cn/video/c15344
課程適合人群：
1.學習型仿真工程師
2.理工科院校學生
3.從事鐵路軌道交通、車輛工程等分析的工程師
4.Abaqus和Simpack軟件學習和應用者
課程講師：
名師昵稱：兮楓如秋
技術(shù)專長：兮楓如秋老師在軌道交通領(lǐng)域具有廣泛的知識儲備，擅長車輛軌道動力學編程、CAE有限元仿真及橡膠非線性分析，精通動力顯示積分求解，可以熟練運用Matlab、Abaqus、Ansys等工具進行結(jié)構(gòu)動力學、地震分析及車軌、車橋、軌橋耦合分析，專業(yè)能力非常全面。
課程內(nèi)容概覽：
課程涵蓋了Abaqus和Simpack在車輛-柔性軌-浮置板耦合動力學分析中的全面應用，包括Abaqus中柔性文件的建立過程、Simpack中柔性軌道和柔性體的編寫與生成方法、Simpack中車輛建立的詳細過程、剛?cè)?em>耦合模型的搭接、不平順激勵文件的生成以及計算后處理等關(guān)鍵內(nèi)容
1.ABAQUS中柔性文件的建立過程
柔性鋼軌的建模：詳細講解在Abaqus中如何建立柔性鋼軌的模型。
柔性鋼彈簧浮置板建模：介紹鋼彈簧浮置板的建模方法及其在Abaqus中的實現(xiàn)
2.Simpack中柔性軌道和柔性體的編寫與生成方法
柔性軌道.Ftr文件編寫：講解如何在Simpack中編寫柔性軌道的.Ftr文件。
展開 Abaqus 車輛～軌道～路橋耦合分析
最近做了一個路基凍脹曲線模擬，發(fā)現(xiàn)這個幅值的變化怎么也做不出來，有可以幫忙看一下什么問題嗎？下面圖片是論文做出來的效果。
基于ANSYS APDL/GUI/Workbench全平臺的Simpack車輛-柔性軌道聯(lián)合仿真
繼創(chuàng)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(chuàng)作《基于ANSYS APDL/GUI/Workbench全平臺的Simpack車輛-柔性軌道聯(lián)合仿真》，本課程旨在擴展、優(yōu)化、深入探討列車-線路耦合動力仿真實現(xiàn)技術(shù)在，為更多從事相關(guān)專業(yè)人員提供優(yōu)質(zhì)思路與技術(shù)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(nèi)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(jīng)典GUI界面，甚至APDL感興趣的用戶，均適用。
展開 基于射線追蹤法進行軌道車輛通過噪聲的測量和聲學模型驗證
鐵路軌道及其周圍環(huán)境的聲輻射、反射和衰減的預測對于進行可靠的列車通過噪聲仿真至關(guān)重要。本文描述了鐵路軌道聲傳播及其局部環(huán)境的測量以及驗證相應的仿真模型。該實驗已在捷克的一處壓艙軌道上進行了閉環(huán)測試與驗證。這項工作的目的是考慮不同的表面特性，例如壓載物和草，并研究它們對噪聲傳播和衰減的影響。每個表面具有不同的擴散級別，并且根據(jù)入射角度不同的反射噪聲。研究了針對不同軌道環(huán)境及其對聲傳播的影響的各種設(shè)計研究。這項工作的結(jié)果已被用作數(shù)值模擬列車通過噪聲的基礎(chǔ)。光線跟蹤方法已被證明是一種快速評估列車外部噪聲的有效方法。
介紹
在列車通過噪聲中，至關(guān)重要的是要知道周圍表面的參數(shù)，以便能夠創(chuàng)建可靠的數(shù)值模型，以正確地解釋反射的噪聲。
總聲壓級由直接噪聲以及來自不同表面，例如車皮、道砟、軌枕（及其間隔）和草地的各種反射組成。實際場景包含更多復雜的效果，例如，并非每個鐵軌都是完全對稱的。
在本文中，主要目的是確定三種典型的近距離經(jīng)過的火車的頻率相關(guān)的吸收系數(shù)：鐵軌（道砟）、混凝土和草。在這些表面上進行了幾次測量，以獲得聲傳遞函數(shù)，可以通過射線追蹤數(shù)值幾何方法從中提取出所需的吸聲率。作為下一個目標，在考慮到沿尖銳邊緣的衍射以驗證列車通過噪聲的情況下，在包含兩個在鐵路軌道上的集裝箱貨車的復雜射線跟蹤模型中，使用了導出的吸收系數(shù)。
試驗活動
VúKV a.s.進行了一項實驗性活動。在捷克的Velim鐵路測試線路（位于Cerhenice的鐵路機車車輛測試設(shè)施），定期進行根據(jù)TSI-NOI [?SNEN ISO 3095：2013，聲學-鐵路應用-鐵路車輛發(fā)出的噪聲的測量]進行的認證噪聲測試。該活動的目的是在三種不同的表面（道砟、草和混凝土）上，從全向聲源測量不同距離和高度的聲壓級。
展開 MSC在虛擬試駕中引入可靠的車輛動力學技術(shù)以加快安全型自動駕駛車輛的開發(fā)
MSC 軟件公司（簡稱 MSC，隸屬于海克斯康制造智能分公司）日前推出支持 Adams 的 VTD，它集業(yè)界領(lǐng)先的車輛動力學和虛擬試駕仿真于一身，可加快下一代高級駕駛員輔助系統(tǒng)（ADAS）及安全型自動駕駛車輛的開發(fā)。
乘用車已經(jīng)可以讀取交通標志或者發(fā)現(xiàn)過往車輛，但這些 ADAS 2+ 功能依賴于改進的傳感器融合技術(shù)——合并來自多個傳感器的數(shù)據(jù)，通過處理更接近事實，因此電子系統(tǒng)可以進行安全決策。與此同時，未來的自動駕駛算法需要真實的測試數(shù)據(jù)供研究和模型訓練。日前推出的支持 Adams 的 VTD 可仿真動態(tài)移動車輛及其傳感器在復雜道路環(huán)境中的行為表現(xiàn)，有助于加快此類車輛的開發(fā)。
通過 Adams 仿真軟件，汽車制造商可獲得經(jīng)過驗證的車輛動力學模型和道路試驗，從而了解車輛的運動和操控特性。通過開放接口，現(xiàn)在能夠在由虛擬試駕（VTD）平臺提供的仿真道路環(huán)境中“駕駛”這些車輛。
安全系統(tǒng)開發(fā)
即便是處在車輛物理極限的極端情況下，ADAS 系統(tǒng)也必須為人員提供保護。支持 Adams 的 VTD 可以根據(jù)道路狀況（例如坡度、摩擦力）仿真車輛的各種運動，以確定車輛行為（例如汽車是否打滑或翻滾）并評估行動的最佳路線（例如是否改變車道或者何時剎車）。
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斯姆勒ANSYS裝配體剛?cè)?em>耦合分析技術(shù)講座：02-裝配體剛?cè)?em>耦合動力學分析-瞬態(tài)動力學分析技術(shù)
●主要內(nèi)容
裝配體剛體動力學分析
裝配體剛?cè)?em>耦合動力學分析-瞬態(tài)動力學分析技術(shù)
裝配體剛?cè)?em>耦合動力學分析-超單元動力學分析技術(shù)
裝配體剛?cè)?em>耦合動力學分析-靜力學工況分析技術(shù)
共四節(jié)，平臺將免費更新2節(jié)
●技術(shù)背景
工程中存在大量運動機械；
基于傳統(tǒng)的靜力學工況計算沒有考慮結(jié)構(gòu)的動態(tài)效應，譬如沖擊，將造成較大的計算誤差；
運動機械存在不同的姿態(tài)，計算所有的靜力學工況是不可能的，也很難確定其最不利工況；
ANSYS提供完整的動力學求解方案，能夠高效準確的計算運動機械的結(jié)構(gòu)響應。
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技術(shù)專題：ANSYS裝配體剛?cè)?em>耦合分析技術(shù)
用戶名：斯姆勒裝配體剛?cè)?em>耦合分析
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展開 3D車輛動力學模型
三維車輛動力學模型可以引導PreScan汽車在三維道路上行駛。該模型具有與二維簡單動力學模型相同的組件，但底盤部分（車輛動力學）已被修改。其他部分保持不變。在三維車輛動力學仿真過程中，可能會有一些輕微的俯仰震動。
三維簡單動力學模型由下列部件組成，如下圖所示:
發(fā)動機
變速箱最終傳動比
三維底盤（車輛動力學）
換擋邏輯。
自動和手動換擋之間的切換
請看以下部分：
三維車輛動力學模型；
可以在GUI中設(shè)置的參數(shù)；
模型在編譯表中的表現(xiàn)；
使用方法的概述；
在油門為零%，自動檔為駕駛/倒車模式的情況下，汽車也會緩慢向前/向后移動。這是由于發(fā)動機以最低轉(zhuǎn)速行駛（每輛車的轉(zhuǎn)速不同）。
模型遷移-見匯編表遷移。
24.1 車輛動力學模型
三維車輛動力學模型有10個自由度。
彈簧質(zhì)量（支撐在懸架上面的質(zhì)量）有6個自由度。三個位移（x、y和z）和三個旋轉(zhuǎn)（側(cè)傾、俯仰和橫擺）。
非彈簧質(zhì)量（懸架下方的質(zhì)量：4個車輪）有4個自由度，即4個z位移。在彈簧質(zhì)量和非彈簧質(zhì)量之間放置了懸掛系統(tǒng)。
Z運動
下圖為作用在車輛上的z力。后方和前方的地面對輪胎的接觸力。由車輛質(zhì)量和慣性力引起的力。在彈簧質(zhì)量和非彈簧質(zhì)量之間有懸掛力（未顯示）。
關(guān)于彈簧質(zhì)量的運動方程如下（車輛坐標系中的牛頓運動方程）。
公式中：
而K和d分別為懸掛剛度和阻尼特性。
每個輪胎的運動方程如下：
公式中
而K和d分別為懸掛剛度和阻尼特性。
滲透深度由接觸傳感器計算。
預瞄描接觸傳感器
接觸傳感器并不是傳統(tǒng)意義上的PreScan傳感器。
展開 《車輛動力學基礎(chǔ)》
內(nèi)容提要
《車輛動力學基礎(chǔ)》是美國密歇根大學Gillespie T.D教授的一部內(nèi)容系統(tǒng)豐富，較全面的介紹車輛動力學發(fā)展、引用大量相關(guān)文獻內(nèi)容的SAE叢書，在美國一些大學汽車方向的研究生教學和對工程技術(shù)人員培訓用它作為教材。本書全面介紹了車輛動力學的一些基本工程原理及汽車性能的分析方法，主要內(nèi)容分為：引言、車輛的加速性能、剎車性能、空氣動力學及滾動的耐久性、行駛控制、穩(wěn)定狀態(tài)的設(shè)計、車輛的翻轉(zhuǎn)、駕駛系統(tǒng)、疲勞設(shè)計、懸掛系統(tǒng)。每章后均配有相應的例子與參考文獻。希望此書的中譯版對為我國汽車行業(yè)的工程技術(shù)人員和汽車專業(yè)的學生以及廣大汽車愛好者提供一本貼近工程實際，基礎(chǔ)性的參考書。
作者簡介
Thomas D.Gillespie，Ph.D.,is a Research Professor at the University of Michigan Transportation Research Instiute His career has encompassed professional experience at the Pennsylvania State University,PPG Industries,the U.S.Armay Corps of Engineers,Ford Motor Company,and the Universtity of Michigan.
展開 車輛動力學資料（1）
希望對大家有所幫助
車輛動力學資料（2）
請點擊連接：
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