[發明專利]一種軌道列車車體強度仿真方法及裝置

有效

• 申請號: 202010002196.3
• 申請日: 2020-01-02
• 公開（公告）號: CN111209701B
• 公開（公告）日: 2023-09-12
• 發明（設計）人: 趙子豪;李寧;王暉;劉元君;王曉軍;王宗正;田凱;馬麗英;王偉華;李春超
• 申請（專利權）人: 中車青島四方機車車輛股份有限公司
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06F30/15;G06F111/10
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王宇楊

本發明實施例提供一種軌道列車車體強度仿真方法及裝置，方法包括：基于軌道列車車體幾何模型，建立軌道列車車體基礎模型；根據所述軌道列車車體基礎模型的各個結構件之間的接觸關系和摩擦關系，建立非線性全接觸模型；對所述非線性全接觸模型施加約束和載荷后進行強度仿真。本發明實施例根據車體基礎模型的各個結構件之間的接觸關系和摩擦關系，建立非線性全接觸模型，用于軌道列車車體強度仿真，模擬軌道列車車體各部件之間的接觸關系和摩擦關系，完全模擬車體在施加約束和載荷后的內力傳導過程，從而提高了仿真計算的精度。

技術領域

本發明涉及車體強度仿真技術領域，尤其涉及一種軌道列車車體強度仿真方法及裝置。

背景技術

軌道列車車體強度直接影響行車安全。軌道列車車體有限元模型仿真是設計階段設計方案驗證的重要手段。準確的軌道列車車體有限元模型能夠對設計方案進行危險性預測。同時，準確的仿真結果可用于進行軌道列車車體的減重優化，提升軌道列車車體結構設計的經濟性指標。

然而，目前軌道列車車體使用線性建模方法，很難準確預測車體的變形和應力水平，仿真精度低。

因此，如何搭建非線性模型以提高仿真精度成為亟待解決的技術問題。

發明內容

本發明實施例提供一種軌道列車車體強度仿真方法，用以解決如何搭建仿真精度高的非線性模型這一技術問題。

第一方面，本發明實施例提供一種軌道列車車體強度仿真方法，包括：

基于軌道列車車體幾何模型，建立軌道列車車體基礎模型；

根據所述軌道列車車體基礎模型的各個結構件之間的接觸關系和摩擦關系，建立非線性全接觸模型；

對所述非線性全接觸模型施加約束和載荷后進行強度仿真。

可選地，所述對所述非線性全接觸模型施加約束和載荷后進行強度仿真，包括：

計算施加約束和載荷后的非線性全接觸模型的應力變化，得到軌道列車車體的應力結果；

根據所述應力結果，確定所述軌道列車車體的強度是否滿足預設強度要求。

可選地，所述根據所述應力結果，確定所述軌道列車車體的強度是否滿足預設強度要求，包括：

當所述應力結果大于材料的屈服強度時，確定所述軌道列車車體的強度滿足所述預設強度要求；

當所述應力結果小于或等于所述材料的屈服強度時，確定所述軌道列車車體的強度不滿足所述預設強度要求。

可選地，所述根據所述軌道列車車體基礎模型的各個結構件之間的接觸關系和摩擦關系，建立非線性全接觸模型，具體包括：

對所述軌道列車車體基礎模型的空簧支座、車鉤、防爬器中的至少一項施加邊界條件；

根據所述軌道列車車體基礎模型的各個結構件之間的接觸關系和摩擦關系及施加的所述邊界條件，建立所述非線性全接觸模型。

可選地，所述根據所述軌道列車車體基礎模型的各個結構件之間的接觸關系和摩擦關系及施加的所述邊界條件，建立所述非線性全接觸模型，具體包括：

根據焊接圖建立所述軌道列車車體基礎模型的焊點單元和焊縫單元；

根據所述軌道列車車體基礎模型的各個結構件之間的接觸關系和摩擦關系、施加的所述邊界條件及所述焊點單元和焊縫單元，建立所述非線性全接觸模型。

可選地，所述根據所述軌道列車車體基礎模型的各個結構件之間的接觸關系和摩擦關系、施加的所述邊界條件及所述焊點單元和焊縫單元，建立所述非線性全接觸模型，具體包括：