[发明专利]轨道车辆车体底架前端吸能结构快速设计优化方法

摘要

一种轨道车辆车体底架前端吸能结构快速设计优化方法，通过建立台车有限元模型、车体底架前端吸能结构有限元模型，将车体底架前端吸能结构有限元模型与台车有限元模型连接，作为分析计算模型；定义分析计算模型的单元类型、属性及材料性能；建立刚性墙及测力传感器有限元模型、轨道有限元模型，在台车有限元模型上布置加速度传感器；定义接触关系、重力加速度及初始碰撞速度；定义输出信息，输出计算文件提交LS‑DYNA平台计算；依据计算结果进行分析判断，符合要求则分析结束，反之则修改结构参数重新计算。本发明快速实现车体底架前端吸能结构的分析优化、结构修改，4小时内完成模型结构修改，1小时完成1次计算，为轨道车辆车体底架前端吸能结构耐撞性设计提供了理论与试验技术支撑。

主权项

1.一种轨道车辆车体底架前端吸能结构快速设计优化方法，其特征在于：包括下列步骤：(101)建立台车有限元模型，并对台车模型配重，保证台车的总重与实际车体的客室部分重量相同；(102)建立车体底架前端吸能结构有限元模型，保证有限元模型和车体底架前端吸能结构几何模型完全一致；(103)将车体底架前端吸能结构有限元模型与台车有限元模型连接，整个有限元模型作为碰撞吸能快速分析优化的分析计算模型；(104)定义分析计算模型的单元类型、属性及材料性能；(105)建立刚性墙及测力传感器有限元模型，并布置在车体底架前端吸能结构有限元模型前端，在台车有限元模型上布置加速度传感器；(106)建立轨道有限元模型，轨道有限元模型材料定义为刚体材料；(107)定义接触关系，包括分析计算模型内部接触及轮轨间接触；(108)定义重力加速度及分析计算模型初始碰撞速度；(109)定义输出信息，包括计算碰撞终止时间，计算时间步长、打开各项输出信息开关，定义分析计算模型各断面力‑时间曲线、力‑行程曲线，通过控制卡片定义各项能量输出；(110)输出计算文件提交LS‑DYNA平台计算；(111)读取计算结果信息，依据计算结果进行分析判断，查看车体底架前端吸能结构变形是否稳定、可控，变形模型是否与设计理念一致，碰撞力及吸收能量是否满足车辆采购合同中规定的要求，查看车体底架前端吸能结构计算塑性应变结果是否已经超出所用材料延展率，如果车体底架前端吸能结构变形稳定、可控，变形模型与设计理念一致，碰撞力及吸收能量满足车辆采购合同中规定的要求，同时吸能结构计算塑性应变没有超出所用材料延展率，则分析结束，反之则返回(101)步修改结构参数重新计算。