[发明专利]动车组车体模态计算方法及装置

说明书

本发明实施例提供一种动车组车体模态计算方法及装置，该方法包括：根据动车组车体各部位样件的几何尺寸参数计算各部位等效的中间层的各项异性材料的属性参数；将动车组车体划分为单层壳网格；获取每个网格的上表面层参数、下表面层参数及中间层的各项异性材料的属性参数；将上表面层参数、下表面层参数及中间层的各项异性材料的属性参数输入到整车模态模型中，计算动车组的车体模态。由于通过各部位样件将各部件的中间层等效为了各项异性材料，由以前常规车体铝合金结构网格简化成了等效后的面网格对车体进行模态计算，所以缩短了模态计算的时间，提高了车体模态计算的效率。

技术领域

本发明实施例涉及动车组技术领域，尤其涉及一种动车组车体模态计算方法及装置。

背景技术

轻量化铝合金车体制造技术是动车组关键技术之一。动车组的铝合金车体由结构采用大断面铝合金型材焊接而成。动车组车体包括车顶、侧墙、端墙、地板、边梁等部分组成。其能承受垂直、纵向、横向。扭转等载荷。其中，车顶、侧墙、端墙、地板的铝合金结构相同。边梁部分的铝合金结构较为复杂。图1为现有技术动车组的铝合金大部分车体的截面结构示意图，如图1所示，车顶、侧墙、端墙、地板的铝合金车体由上表面层11、中部的空气和加筋结构层12及下表面层13构成。

对动车组车体模态的计算在动车组的设计中是必不可少的环节。对动车组的常规车体模态计算中，将三维实体模型转换为有限元网格。

由于在转换过程中需要保证型材的中部的加筋结构网格质量，采用LANCZOS方法在惠普Z600工作站进行常规车体模态的计算的时间需要3小时，计算的网格数量多达100万个。所以常规的车体模态计算需要耗费大量的时间，降低了车体模态计算的效率。

发明内容

本发明实施例提供一种动车组车体模态计算方法及装置，解决了现有技术中的常规车体模态的计算方法需要耗费大量的时间，降低车体模态计算的效率的技术问题。

本发明实施例提供一种动车组车体模态计算方法，包括：

根据动车组车体各部位样件的几何尺寸参数计算各部位等效的中间层的各项异性材料的属性参数；

将动车组车体划分为单层壳网格；

获取每个网格的上表面层参数、下表面层参数及所述中间层的各项异性材料的属性参数；

将所述上表面层参数、下表面层参数及中间层的各项异性材料的属性参数输入到整车模态模型中，计算动车组的车体模态。

本发明实施例提供一种动车组车体模态计算装置，包括：

等效参数计算模块，用于根据动车组车体各部位样件的几何尺寸参数计算各部位等效的中间层的各项异性材料的属性参数；

划分模块，用于将动车组车体划分为单层壳网格；

获取模块，用于获取每个网格的上表面层参数、下表面层参数及所述中间层的各项异性材料的属性参数；

整车模态计算模块，用于将所述上表面层参数、下表面层参数及中间层的各项异性材料的属性参数输入到整车模态模型中，计算动车组的车体模态。

本发明实施例提供一种动车组车体模态计算及装置，通过根据动车组车体各部位样件的几何尺寸参数计算各部位等效的中间层的各项异性材料的属性参数；将动车组车体划分为单层壳网格；获取每个网格的上表面层参数、下表面层参数及中间层的各项异性材料的属性参数；将上表面层参数、下表面层参数及中间层的各项异性材料的属性参数输入到整车模态模型中，计算动车组的车体模态。由于通过各部位样件将各部件的中间层等效为了各项异性材料，由以前常规车体铝合金结构网格简化成了等效后的面网格对车体进行模态计算，所以缩短了模态计算的时间，提高了车体模态计算的效率。

附图说明