[发明专利]一种轨道交通变流器柜体与车体联接刚度确定的方法

权利要求书

1.一种轨道交通变流器柜体与车体联接刚度确定的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，建立变流器柜体与车体联接有限元模型；

步骤2，验证变流器柜体模态参数；

步骤3，建立变流器柜体与车体联接动力学模型，所述变流器柜体与车体联接动力学模型如下所示：

其中，m为变流器柜体的质量矩阵；k为吊耳与车体联接螺栓的刚度矩阵，c为吊耳与车体联接螺栓的阻尼矩阵；为响应点的加速度，为响应点的速度，x(t)为响应点的位移；F(t)为水平或垂直方向的激振力；b和l分别为变流器柜体的长与宽，其中，

吊耳与车体联接螺栓的刚度矩阵，

吊耳与车体联接螺栓的阻尼矩阵，

其中，等效刚度矩阵k_e＝m·(2πf)²，等效阻尼矩阵f为变流器柜体的固有频率，δ为变流器柜体的阻尼比；

步骤4，设置变流器柜体与车体联接间初始刚度参数k₀；

步骤5，对变流器柜体进行振动测试，获取试验模态参数固有频率f和阻尼比δ；

步骤6，对变流器柜体进行有限元分析，获取计算模态参数固有频率f和阻尼比δ；

步骤7，对比试验模态参数和计算模态参数之间差异，若模态频率差异在5％以内，且振型相同，则认为试验模态和计算模态相同；若不满足条件，则调整动力学模态初始刚度参数k₀，重复步骤6，重新获得计算模态参数，直至满足两者模态频率差异在5％以内，且振型相同的条件；

步骤8，进行多次迭代计算后，确定试验模态参数和计算模态参数一致，获取最终变流器柜体与车体联接的刚度参数。

2.根据权利要求1所述的轨道交通变流器柜体与车体联接刚度确定的方法，其特征在于，在所述步骤2中，包括对变流器柜体三维模型进行自由模态计算，获取计算模态参数和对变流器柜体进行自由状态下的模态测试，获取试验模态参数，若计算模态参数与试验模态参数误差在5％以内，则认为柜体有限元模态与实物匹配；否则，则对有限元模型进行修正，直至计算模态参数与试验模态参数误差在5％以内。

3.根据权利要求2所述的轨道交通变流器柜体与车体联接刚度确定的方法，其特征在于，在所述步骤3中，变流器柜体与车体联接动力学模型的建立方法为，将变流器柜体与车体之间联接看成由一个三向弹簧单元构成，建立由变流器柜体和车体组成的动力学模型。

4.根据权利要求1至3任一项所述的轨道交通变流器柜体与车体联接刚度确定的方法，其特征在于，所述步骤5中，获取试验模态参数的方法为，将变流器柜体安装在车体上后，采用振动测试设备，对变流器柜体进行模态测试，并对测试数据进行模态识别，计算垂向、横向和纵向三个方向的第一阶模态，得到模态频率和阻尼比。

5.根据权利要求4所述的轨道交通变流器柜体与车体联接刚度确定的方法，其特征在于，所述模态测试的测点数量根据吊耳数量的2倍确定，测点位置分别为每个吊耳和变流器柜体底面与吊耳对应的位置。

6.根据权利要求5所述的轨道交通变流器柜体与车体联接刚度确定的方法，其特征在于，所述步骤6中，计算模态参数的获取方法为，根据步骤3建立的变流器柜体与车体联接动力学模型，计算变流器柜体模态，分别提取垂向、横向、纵向三向第一阶模态参数。

7.根据权利要求6所述的轨道交通变流器柜体与车体联接刚度确定的方法，其特征在于，所述步骤4中，设置变流器柜体与车体联接间初始刚度参数k₀包括设置三向初始刚度参数，所述初始刚度参数k₀为任意常数。