基于HyperWorks的高速转向架基础制动装置模态分析
系统的结构振动感兴趣前六阶弹性体模态振型如图4所示。
图4 模型模态计算的振型图
(a) 第7阶振型;(b)第8阶振型;(c)第9阶振型;(d)第10阶振型;(e)第11阶型;(f)第12阶振型;
图4(b)与(c)中系统的第8,9阶模态振型,主要表现为夹钳本体绕纵向的扭转振动。
图4(e)中系统的第11阶模态振型,主要表现为夹钳本体侧向弯曲与绕纵向扭转振动。
图4(f)中系统的第12阶模态振型,主要表现为安装座的绕横向的扭转振动。
提取各子结构有限元仿真模型感兴趣的7~12阶模态频率,分析各子结构所得到的前6阶弹性体模态频率结果分别如表1,表2和表3所示。
本文通过对SKTB-200型高速转向架基础制动装置进行有限元模态分析,得到了系统的前六阶弹性体模态频率与振型,为分析结构的动力响应和其他动力学问题提供理论依据。通过对比分析表1~4的数据,可以得出以下两点结论:
第一,由于高速转向架在以初速V=200km/h实施紧急制动的过程当中,其来自制动盘的激振频率(≤21hz),均不会与系统和子结构发生共振。
第二,整体系统的第10阶模态频率(363.5Hz)和夹钳本体的第10阶模态频率(384.35Hz)较为接近,来自制动盘的激励可能导致该基础制动装置的第10阶扭转共振。
HyperWorks 是一款优秀的有限元分析软件,通过高性能的有限元建模和后处理可以大大缩短工程分析的周期。
4参考文献
[1]李永,宋健.车辆制动系统电磁动力学与耦合控制.北京:国防工业出版社,2008
[2]张胜兰 严飞.基于HyperWorks的车架模态分析.北京:机械设计与制造(4):10~11
[3]曾攀.有限元分析及应用.北京:清华大学出版社,2004
[4]傅志方.模态分析理论与应用.上海:上海交通大学出版社,2000(end)
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