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<h1>本帖介紹MATLAB車(chē)-橋耦合模型</h1><p><strong><u>模型包含：1個(gè)車(chē)體、2個(gè)構(gòu)架、4個(gè)輪對(duì)、鋼軌和橋梁，自由度包含垂向、點(diǎn)頭運(yùn)動(dòng)如下圖所示：</u></strong></p><p class="ql-align-center"><img src="https://img.jishulink.com/msimage/202404/52274dfa247a85fb6d5f35e12e276f58

當(dāng)然，學(xué)會(huì)方法后，將其用到各自領(lǐng)域里面是非常輕松的一件事，包括但不限于：大跨度斜拉，懸索橋的車(chē)橋耦合，地震，風(fēng)等。 【車(chē)-橋耦合】方法一 鋼軌與橋梁均采用梁?jiǎn)卧＃奂g距設(shè)置為0.6m，實(shí)際橋跨支撐距離設(shè)置為30m（為方便建模所設(shè)，不必學(xué)此，學(xué)方法即可），在SIMPACK中采用類(lèi)魚(yú)骨法進(jìn)行軌-橋耦合搭接。

<h1>本帖介紹MATLAB公路全車(chē)/鐵路半車(chē)-橋耦合模型</h1><h2><strong><u>適用范圍：公路汽車(chē)、鐵路半車(chē)模型</u></strong></h2><p>模型包含：車(chē)體、2個(gè)輪對(duì)、橋梁，自由度包含垂向、點(diǎn)頭運(yùn)動(dòng)如下圖所示：</p><p class="ql-align-center"><img src="https://img.jishulink.com/msimage/202404

圖中為高速列車(chē)-無(wú)砟軌道-組合梁橋(單向行駛及兩車(chē)交會(huì))及高速列車(chē)-無(wú)砟軌道-箱梁橋(京滬高鐵)的有限元模型以及后處理云圖，列車(chē)模型建模視頻已錄制，內(nèi)容十分詳細(xì)，適合研究車(chē)-軌-橋耦合系統(tǒng)有限元模型的同學(xué)學(xué)習(xí)使用，有興趣可以私聊，詳情見(jiàn)私信，價(jià)格可談！

</div><div contenteditable="false" width="100%"> 模型列車(chē)為地鐵B型車(chē)參數(shù) </div><div contenteditable="false" width="100%"> 由于簡(jiǎn)易模型比較糙，且網(wǎng)格劃分也大，跑出來(lái)結(jié)果肯定有點(diǎn)誤差，可根據(jù)自己的計(jì)算要求，可加密網(wǎng)格，到時(shí)候跑出來(lái)的數(shù)據(jù)也會(huì)更加細(xì)致光滑。

在高速鐵路橋梁軌道聯(lián)合仿真中，車(chē)輛、橋梁、軌道三者的耦合作用非常復(fù)雜。其中，車(chē)輛與軌道之間的耦合作用是其中的關(guān)鍵問(wèn)題。高速列車(chē)運(yùn)行在橋梁上時(shí)，車(chē)輛和軌道之間的耦合作用會(huì)明顯增加。從模型上看，這種耦合作用可分為兩種：一種是“車(chē)橋耦合”，即列車(chē)通過(guò)橋梁時(shí)，橋梁和軌道會(huì)產(chǎn)生相互作用；另一種是“軌-橋-車(chē)”耦合，即列車(chē)通過(guò)橋梁時(shí)，橋梁和軌道也會(huì)產(chǎn)生相互作用。

圖1-1 模型情況 圖1-2 加載情況 圖1-3 恒載位移1.2. 建模思路與單元?jiǎng)澐?懸索橋體系由主纜、吊索、加勁梁及橋塔組成，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，受力體系耦合顯著。本模型采用魚(yú)骨梁方法進(jìn)行整體建模。

基于CRUISE平臺(tái)，參照整車(chē)參數(shù)以及選定的電驅(qū)橋系統(tǒng)和動(dòng)力電池，建立整車(chē)模型。整車(chē)模型完成后，建立部件模塊之間機(jī)械連接與數(shù)據(jù)信號(hào)之間電氣連接。最終純電動(dòng)輕型載貨車(chē)整車(chē)系統(tǒng)仿真模型如圖2所示。

圖6 模型關(guān)鍵常數(shù)設(shè)置【熱力順序耦合分析】模型Model-2設(shè)置靜力通用分析步，在場(chǎng)變量輸出中增加NT節(jié)點(diǎn)溫度輸出，在Load模塊將上述溫度梯度的溫度場(chǎng)結(jié)果文件分別插進(jìn)預(yù)應(yīng)力場(chǎng)中。

模型特點(diǎn)單元類(lèi)型科學(xué)選擇：Beam188：適用于主梁與索塔的彎曲-剪切耦合分析，支持自定義截面形狀；Link180：模擬斜拉索的索-梁/塔錨固行為，可通過(guò)初應(yīng)變法實(shí)現(xiàn)索力精準(zhǔn)控制。可通過(guò)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)的修改進(jìn)行：參數(shù)化設(shè)計(jì)：跨徑、塔高、索面布置等關(guān)鍵參數(shù)可快速修改，適應(yīng)不同橋型需求。非線性兼容性：支持幾何非線性分析（如大位移、索松弛），為復(fù)雜工況提供可靠依據(jù)。

精細(xì)化建模

基于CRUISE平臺(tái)，參照整車(chē)參數(shù)以及選定的電驅(qū)橋系統(tǒng)和動(dòng)力電池，建立整車(chē)模型。整車(chē)模型完成后，建立部件模塊之間機(jī)械連接與數(shù)據(jù)信號(hào)之間電氣連接[7]。最終純電動(dòng)輕型載貨車(chē)整車(chē)系統(tǒng)仿真模型如圖2所示。

針對(duì)純電動(dòng)商用車(chē)種類(lèi)多、 用途廣、 工況復(fù)雜等特點(diǎn)，本文結(jié)合國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃新能源汽車(chē)重點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)，研發(fā)了一種基于變速箱+行星排耦合的雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)新構(gòu)型，可實(shí)現(xiàn)雙電機(jī)耦合驅(qū)動(dòng)、協(xié)調(diào)再生制動(dòng)、單電機(jī)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)/作業(yè)等多種工作模式，實(shí)現(xiàn)一種動(dòng)力平臺(tái)滿足行駛與作業(yè)兩種使用需求。

由于電機(jī)重量較大，電機(jī)偏置懸掛會(huì)導(dǎo)致橋體上的彈簧座板承受額外的傾覆力矩，導(dǎo)致電驅(qū)橋在車(chē)輛運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)低頻抖動(dòng)，產(chǎn)生額外噪聲，影響駕駛舒適性。 電機(jī)軸與減速器輸入軸在進(jìn)行花鍵耦合時(shí)，容易由于內(nèi)外花鍵不同心而引起可靠性問(wèn)題和NVH問(wèn)題。 以上亟需解決的難題，關(guān)鍵點(diǎn)就在于減速器上。

另外，車(chē)輛能量管理涉及多領(lǐng)域多學(xué)科模型耦合，不可避免產(chǎn)生耦合誤差，Model.CONNECT專(zhuān)利技術(shù)誤差補(bǔ)償算法NEPCE(Near EnergyPreserving Coupling Element) 結(jié)合多種技術(shù)用以補(bǔ)償和消除協(xié)同仿真誤差，并確保最大的仿真精度。

圖5所示為電機(jī)與減速器尺寸鏈及軸系動(dòng)平衡原始要求，通過(guò)手工方法將該電驅(qū)橋系統(tǒng)尺寸鏈公差和軸系動(dòng)不平衡量縮小50 %，實(shí)車(chē)試驗(yàn)證明Moan沒(méi)有受到明顯抑制，如圖6所示。

圖1 電磁爐散熱結(jié)構(gòu)物理模型2.2 網(wǎng)格劃分電磁爐內(nèi)部計(jì)算域的網(wǎng)格如圖2所示。網(wǎng)格采用非結(jié)構(gòu)化四面體網(wǎng)格，對(duì)發(fā)熱元件處的網(wǎng)格進(jìn)行了加密處理，以提高熱傳遞的計(jì)算精度。控制合適的網(wǎng)格尺寸，為計(jì)算熱傳導(dǎo)過(guò)程，需對(duì)IGBT、整流橋、線圈盤(pán)等發(fā)熱元件設(shè)置固體計(jì)算域，因此空氣與各發(fā)熱元件的對(duì)流換熱過(guò)程可采用流固耦合模型進(jìn)行計(jì)算。

材料部分采用彈性模型，鋼管混凝土雙單元法理，既保證了分析的合理性，又避免了復(fù)雜的非線性求解過(guò)程。邊界條件采用固結(jié)與簡(jiǎn)支混合形式，可根據(jù)不同橋型和設(shè)計(jì)要求靈活修改。該模型采用合理的節(jié)點(diǎn)耦合與剛度協(xié)調(diào)方式，確保鋼管與混凝土、拱肋與橋面、吊索與桁架之間的力學(xué)傳遞真實(shí)可靠。1.3.

Abaqus提供多種橡膠材料模型，并依靠其卓越的材料非線性、幾何非線性和接觸非線性功能，可以方便靈活的處理各種復(fù)雜的密封件，提高密封效果，延長(zhǎng)壽命。（3）傳動(dòng)軸總成接觸及模態(tài)計(jì)算傳動(dòng)軸的工作條件很惡劣，汽車(chē)行駛時(shí)，由于懸架變位，變速器與驅(qū)動(dòng)橋的相對(duì)位置不斷變化，使傳動(dòng)軸與變速器間存在相對(duì)軸向位移。汽車(chē)在起步、加速和制動(dòng)時(shí)，傳動(dòng)軸要承受很大扭矩，是汽車(chē)傳動(dòng)軸系中關(guān)鍵總成之一。