CRH3型动车组动力车轴及轮对动力学仿真分析.pdfVIP

V01．33 第33卷第6期 铁道机车车辆 No．6 2013年12月 RAILWAYLOCOMOTIVECAR Dec． 2013 君撰秘零零零祭零葛N口 爨综合技术研究甏 p譬《}管《毖啦《想《掣 文章编号：1008～7842(2013)06--0001--04 CRH3型动车组动力车轴及轮对动力学仿真分析“ 万朝燕，张耘国，王欣欣 (大连交通大学 机械工程学院，辽宁大连116028) 摘 要应用有限元结构动力学模态分析方法，对CRHs型动车组驱动装置中的动力车轴及轮对进行了动态特性 研究：对动力车轴的固有振动频率进行理论分析，并在HyperMesh中建立了动力车轴及轮对的有限元模型，通过 HyperMesh--ANSYS数据接口，以ANSYS作为求解器，采用BlockLanczos法，计算出动力车轴及轮对前三十阶 模态的固有频率和相应主振型。通过振型分析，为动力车轴及轮对的结构优化设计及其动态响应分析提供了理论 依据。 关键词 动车组；驱动装置；动力车轴及轮对；动力学；模态分析 中图分类号：U266．2．11，TH]13．1文献标志码：A doi：10。3969／)．issn．1008—7842。2013．06．01 CRH。型动车组为中国北车集团与西门子合作，在 与弯矩M。假设取动力车轴具有集中质量的一个区段， 原型车Velaro‘E基础上，通过技术引进、消化、再吸收即第托段，可得剪力和弯矩方程式： 的国产350km／h动车组Llj，其驱动装置采用弹性架悬ML—MRFk。一R。 1… … 交流牵引电机提供驱动转矩，由特定的机械装置将输出 F＆。=F＆一∥m。Y。ML。一M；一F‰z。』 的转矩通过动力车轴传递给轮对，以产生牵引力，并适 第竹个区段的弹性变形，端部的位移、转角与力的关系式： 应各个方向上产生的位移。 yn—y一·+2n口一·+尥及去瓦一F‰甄蔬l 该动力车轴作为传递动力和运动的重要元件，由于 其细长、柔度大，因而固有频率较低，而CRH。型动车组 以一“。+畿一箍 r 高速化又使得系统的激励频率提高，这就有可能使系统 进入共振区而发生共振现象，导致挠性变形过大；而轮 这里咒段轴的转角分别由单位弯矩引起的影响系数是 对的变形以及由动力车轴传递的变形，会影响列车曲线 ￡。／(EI)。，由单位剪力引起的影响系数是Z2／2·(ED。； 2／2 通过性能。许多学者对CRH。型动车组车体刚度、车体n段轴的位移分别由单位弯矩引起的影响系数是z 结构强度[2j、以及转向架疲劳强度等方面进行了研究。 本文拟进行动力车轴及轮对模型的动力学模态分析，计 由式(1)、式(2)可得矩阵表达式： 算出前三十阶固有频率及相应主振型，从而为承受动态 儿 ·z翕盎 载荷结构设计提供参考依据。 ¨ 1振动理论分析 ， o·击南 CRH。型动车组驱动装置动力车轴及轮对间采用过 健枷 0 0 1 Z n。h 盈配合连接，为便于进行理论分析，暂将左右车轮简化成 0 1 质量点。动力车轴