[发明专利]铁路货车车体疲劳试验的虚拟试验方法

说明书

本发明提供了一种铁路货车车体疲劳试验的虚拟试验方法，包括：步骤S1：建立铁路货车车体模型；步骤S2：建立连接结构模型；步骤S3：建立试验台模型：步骤S4：获取试验台在实际运行中的驱动信号，并将驱动信号加载至试验台模型中。本发明的技术方案解决了现有技术中的铁路货车车体虚拟疲劳试验结果与铁路货车车体实际疲劳试验结果差距较大的问题。

技术领域

本发明涉及铁路货车试验装配，具体而言，涉及一种铁路货车车体疲劳试验的虚拟试验方法。

背景技术

铁路货车整车疲劳与振动试验台建立以前，对于全尺寸铁路货车车体结构疲劳可靠性研究主要侧重在仿真分析领域(简称CAE技术)，影响仿真分析精度因素主要为外部载荷和模型本身精度两个因素。铁路货车的仿真分析载荷谱通常采用美国AAR机务标准手册，这与实际线路载荷谱存在一定的差异。近年来，虽然通过重载列车线路测试，参照AAR机务标准，编制了我国的线路载荷谱，但在模型分析上将车体隔离出来，将载荷谱加载到心盘、旁承和车钩等连接部位，边界处理上具有一定的假设和不确定性，所以评估结果也与实际存在一定差异。全尺寸车体模型现阶段修正方法还主要依靠静态分析手段，没有考虑铁路货车车体的模态参与效应。综上所述，虽然铁路货车车体设计阶段虽然采用了CAE分析，但产品运用过程中还是会产生不同程度的结构疲劳失效。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种铁路货车车体疲劳试验的虚拟试验方法，以解决现有技术中的铁路货车车体虚拟疲劳试验结果与铁路货车车体实际疲劳试验结果差距较大的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种铁路货车车体疲劳试验的试验方法，包括：步骤S1：建立铁路货车车体模型；步骤S2：建立铁路货车摇枕模型；步骤S3：建立试验台模型：步骤S4：获取试验台在实际运行中的驱动信号，并将驱动信号加载至试验台模型中。

进一步地，铁路货车车体包括底架、侧墙和端墙，步骤S1包括：步骤S11：建立底架、侧墙和端墙的三维模型。

进一步地，步骤S1还包括：步骤S12：建立货物模型。

进一步地，步骤S12包括：步骤S121：向底架施加载荷，并根据底架的表面形状调整载荷的分布。

进一步地，摇枕包括心盘和旁承，步骤S2包括：步骤S21：建立心盘和旁承的三维模型。

进一步地，步骤S2还包括：步骤S22：在心盘的边缘处建立多个第一弹簧模型，在旁承的边缘处建立多个第二弹簧模型。

进一步地，第一弹簧模型为单边弹簧模型，第二弹簧模型为单边弹簧模型或者变刚度弹簧模型。

进一步地，步骤S3包括：步骤S31：建立试验台的三维模型，并定义试验台的各部件的力学参数。

进一步地，试验台上设置有多个驱动缸，步骤S4包括：步骤S41：将驱动信号中的驱动缸位移传感器反馈信号加载至试验台模型中。

进一步地，步骤S4还包括：步骤S42：将驱动缸位移传感器反馈信号中的起车信号去除后加载至试验台模型中。

应用本发明的技术方案，通过建立试验台模型，将铁路货车车体模型和摇枕模型与试验台进行配合，并将驱动信号加载至试验台模型上进行模拟试验。上述的试验方法使得模拟试验更加贴近实际试验结果，从而减小模拟试验与实际试验之间的差距。因此本发明的技术方案解决了现有技术中的铁路货车车体虚拟疲劳试验结果与铁路货车车体实际疲劳试验结果差距较大的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的铁路货车车体虚拟疲劳试验的实施例的试验台的结构示意图；