某公铁转换装置的模态分析.docx

某公铁转换装置的模态分析.docx:..某公铁转换装置的模态分析■汽车某公铁转换装置的模态分析李红勋1贾楠1孟千惠2LIHong-:采用数值模拟技术对公铁两用牵引车公铁转换装置在转换工作状态时的模态进行分析,并依据车架振动评价原则对公铁转换装置的动态性能进行评价。由分析结果可知,该公铁两用牵引车公铁转换装置的动态性能符合要求。关键词:公铁两用牵引车公铁转换装置模态分析中图分类号:+:A文章编号:1004-0226(2015)05-0094-04第一作者:李红勋,1981年生,讲师,主要硏究方向为军用特种车辆设计与仿真。1前言公铁两用牵引车既能在公路上机动行驶,又能在铁路上牵引作业,主要由轮式底盘、铁路导向系统、制动系统和牵引装置等组成,其借助公铁转换装置(转盘和车架)可在铁路平交道口实现公铁转换。公铁转换装置是公铁两用牵引车进行作业动作的主要机构之一,其设计的好坏将直接决定着整个公铁两用牵引车的作业性能。因此,有必要对公铁两用牵引车公铁转换装置进行硏究。本文将采用数值模拟技术对公铁两用车公铁转换装置在公铁转换工作状态时的模态进行分析。2公铁转换装置的实体建模采用自底向上的设计方法,首先生成零件,再通过装配关系构建主要工作装置的三维实体模型。通过拉伸、旋转、薄壁特征、特征阵列等操作来建立主要工作装置各部件(由下至上依次为转盘、液压举升缸、前车架和后车架)的实体模型,如1~4戶你。转盘实体楼型 。在SolidWorks软件中创建的实体模型通过数据接口读人ANSYS中,选用ANSYS有限元分析软件默认的网格类型,进行网格划分,共划分294110个单元,459235个节点。在对转盘结构进行模态分析时,由于求解的是转盘结构的固有特性(固有频率和固有振型),与所受外力无关,故可忽略外部载荷的作用(自重:)o就转盘结构动态特性而言,如果转盘有限元模态分析采用实际边界条件支撑,则能够精确地反映出转盘在工作时的动态性能,但实际边界条件是极其复杂的,而且添加刚度较大的实际边界会在有限元分析中影响计算的精度,因此实际支撑条件下的模态分析采取近似的方法模拟边界条件。对转盘模态分析时边界条件的处理:仿真过程中的转盘模型去除各附件,保留与导轮的连接约束。约束点的确定取在转盘与导轮的连接处,约束点约束水平、竖直和旋转方向的6个自由度。。考虑到对转盘动态特性影响较大的频率在低频段,因此提前4阶固有频率,得到的固有频率如表1所示,其前4阶的1:50振型图如图6~9所示。圈5公铁转換装■三维实体模泰从图6~9前4阶固有振型可以看岀,第1阶与第3阶、第2阶与第4阶的固有振型基本相同,振幅各不相同,第1阶和第3阶固有振型为整个结构的弯曲振动(第1阶中部幅度大、第3阶前后端幅度大),第2阶和第4阶固有振型为整个结构