基于试验模态的高速列车车体结构动力学模型修正研究.pdf

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1、第35卷第3期噪声与振动控制V．0l35NO．32015年6月NOISEANDVIBRAT10NCONTR0LJun．2015文章编号：1006—1355(2015)03—0073．05+168基于试验模态的高速列车车体结构动力学模型修正研究于金朋，张卫华，黄雪飞2尚守讷，张立民(1．西南交通大学牵引动力国家重点实验室，成都610031；2．唐山轨道客车有限责任公司，河北唐山064000)摘要：精确的有限元模型对于结构动态响应预测以及动态设计至关重要。利用模态试验数据，针对高速列车结构特点与动力学特性，深入分析

2、设计空间方法选择、修正参数选择、响应面拟合和参数修正等关键问题，运用动力修正相关理论提出适合高速列车的基于试验模态车体动力学有限元模型修正方法。并运用该方法，采用模态试验数据修正高速列车车体结构的模态分析模型，频率的计算结果与试验结果的最大误差为一0．2609％。研究验证基于模态试验数据高速列车车体动力学有限元模型的响应面修正方法的有效性。关键词：振动与波；高速列车；有限元模型：模型修正；响应面中图分类号：TH212；TH213．3文献标识码：ADOI编码：10．39690．issn．1006．1335．201

3、5．03．016DynamicModelCorrectionofCar-bodyStructuresofHigh--speedTrainsBasedonExperimentalModalsYUJin-peng1,2ZHANGWei—hua，HUANGXue-fei2，XTAOShou—He，ZHAGNLi—min(1．StateKeyLaboratoryofTractionPower,SouthwestJiaotongUniversity,Chengdu610031，China；2．TangshanRailwa

4、yVehicleCo．Ltd．，Tangshan063035，HebeiChina)Abstract：Theprecisefmiteelementmodelforstructuredynamicresponsepredictionanddynamicdesignisveryimportant．Inthispaper,usingthemodaltestdata，somekeyissuessuchasdesignspacemethodselection，parametersselection，responsefun

5、ctionfitting，structureandparametersoptimizationetc．forthefiniteelementmodel，wereanalyzedaccordingtothestructurecharacteristicsanddynamiccharacteristicsofhighspeedtrains．Theresponsesurfacecorrectionmethodforthedynamicmodelofthecar-bodystructureofthehigh-speed

6、trainwasproposedbasedontheexperimentalmodals．Usingthismethodandthemodaltestdata，themodalanalysismodelofthecar-bodystructurewascorected．Themaximumerrorofthefrequencybetweenthecomputationresultsandthetestresultsis0．2609％．Theefectivenessoftheresponsesurfacecore

7、ctionmethodfordynamicFEmodelforthecar-bodystructureofthehigh—speedtrainbasedonexperimentalmodalswasverified．Keywords：vibrationandwave；high—speedtrain；finiteelementmodel；modelcorrection；responsesurface随着列车速度不断提高，车体所受到的载荷随对乘车舒适性和结构安全性有重大影响，分析高速之增大，且线路激励频率范围随速度

8、提高而加宽；而车体振动特性是高速列车车体设计与优化的重要内车体轻量化水平的提高，车体的固有频率降低，使得容。由于车体结构复杂，目前，车体结构动力学车体产生较大的振动n。。高速列车车体振动特性性能分析主要采用有限元分析方法。基于上述原因，精确的有限元模型对于结构动收稿日期：2015-01—17态响应预测以及动态设计至关重要。车体结构有限基金项目：“十二五”国家科技支撑计划项目(2013B