基于修正车体有限元模型的列车故障模拟

摘要

研究如何建立、修正和运用有限元模型来模拟动车组车载部件故障。将三维的列车车体几何模型简化为二维模型,并建立合理的耦合约束关系。对模型进行模态分析,提取自然频率和模态振型,结合实验数据对模型的弹性模量和密度参数进行修正,并对修正模型进行动态响应分析得到车体振动响应。研究表明:1)修正后车体的一阶垂向、横向、棱形和扭转模态与实验误差大幅度缩小,仿真与实验数据的结果吻合;2)螺栓断裂故障仿真例子则表明基于修正模态的有限元模型可指导列车实验测点的布置、实验数据的分析和故障的判定。