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《北京交通大学》 2012年
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基于多体动力学的铁路桥梁检测车仿真研究

邹鹏  
【摘要】:随着我国高速铁路建设的开展,为提高综合国力形成我国高速列车产业并掌握其核心技术,拓展高速铁路技术的海外市场,科技部发布了《高速列车科技发展“十二五”专项规划》。考虑到高速铁路建设的特殊性,铁路桥梁在铁路线上占据约70%左右,相应的桥梁的安全检测和维护成为研究重点。因此,开发针对高速铁路桥梁检修和维护的检测车,提供高效安全的平台,显得至关重要。根据国内外公路桥梁检测车的较成熟经验,高速铁路桥的梁检测车造价昂贵,进行多次物理样机实验,工程实际的可行性有待商榷。为此将虚拟样机技术运用于高速桥梁检测车的开发,在虚拟环境中模拟桥梁检测车的作业情况,完成仿真试验并分析各种设计方案,直至获得最优方案,具有很强的可能性。随后根据最优方案做进一步分析,比如模拟外界干扰,为样车的最终制造做好铺垫。 本文根据桥梁检测车的初步设计结构,利用SolidWorks进行了三维实体建模。随后将模型数据导入Hypermesh进行网格划分,对回转架进行ANSYS模态分析,分析其自身振型和振动频率数据。随后将桥梁检测车模型导入ADAMS中,定义刚体,添加约束,施加驱动,构件虚拟样机模型;根据工况,对其展开作业过程进行了运动学仿真;仿真过程中获得展开作业时系统整体质心的轨迹,各关键点处的受力情况,以此分析其作业稳定性,得到展开过程中的危险位置,为桥梁检测车设计提供数据支持,帮助桥梁检测车设计的最终方案确定。 本文主要内容如下: (1)建立桥梁检测车整机、桥梁实体模型,添加约束、简化构件、添加运动函数,得到检测车虚拟样机模型,对其工作步位进行分析,防止产生工作干涉。 (2)对回转架结构有限元结构进行模态分析,改进薄弱结构;通过前10阶模态的固有频率及振型,进行共振可能性分析。 (3)对桥梁检测车主架、走行梁、回转架进行工位分析获取动态质心轨迹,结合关键点受力分析,初步判定检测车的倾覆可能性。
【学位授予单位】:北京交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:U446

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