2017年第4期
文章编号：1009=4687(2017)04001707
车辆与动力技术 Vehicle & Power Technology
某轨道试验车车架结构强度与模态分析
白云，李舜醇，闻静，王金瑞
（南京航空航天大学能源与动力学院，南京210016）
总第148期
摘要：为检验用于标定实验的某轨道试验车车架是否符合设计要求，对其进行模态和静强度分析．首先，利用 UG三维设计软件建立车架三维模型，然后，导人有限元分析软件ABAQUS中，建立有限元模型，并对车架进行自由模态分析和牵引工况、制动工况下的静强度分析，进面得出车架的固有模态频率和振型及最大应力、变
形量的分布。结果表明：车架满足结构设计要求，并为特殊车辆结构设计提供了参考，关键词：轨道试验车；车架；有限元模型；结构强度；模态分析
中图分类号：U463.82
文献标识码：A
StructureStrengthandModalAnalysisofFramefor
Track-test Vehicle
BAI Yun，LI Shun-ming，
WENG Jing，WANG Jin-rui
( College of Energy and Power Engineering, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics,
Nanjing 210016,China )
Abstract: In order to make the frame meet the design requirements of a track-test vehicle for calibration experiments, its modal analysis and static strength analysis are carried out. A 3D model of the frame built in UG is imported into ABAQUS, and its finite element model is established. The free mode of the frame is analyzed and its static strength is studied under the traction and braking conditions. The natural frequency and mode shapes of the frame are obtained, and the maximum stresses as well as the distribution of the deformations are acquired. The results show that the frame meets the structural design requirements, providing a reference for the structural design of the same special vehicles.
Key words: track-test vehicle; frame; finite element model; structural strength; modal analysis
在特殊轨道车辆结构设计中，安全性是首要的，在保证安全的前提下，既要使车辆的结构合理，便于加工、装配，也要尽可能减少材料的量，从而降低制造成本，提高经济效益，这就需要对车辆结构的静、动态特性进行有限元分析早在二十世纪八十年代末，长春汽车研究所的谷安涛教授等人建立了车架的有限元模型，并进行了分析计算[]，KimH.S等人[2]，分析车架的静态研究，在极限静态载荷下，分析车架的刚度与强度，最后得出一个系统的研究方法．FicheraG.[3]和Deren
Ma(4)把模态分析应用于汽车研究中。江苏大学张学荣对轿车白车身进行模态分析[5)，湖北汽车工业学院的林军作了对载货汽车车架的模态分析[6] 以及尹辉俊等对货车车架进行了有限元分析，在进行分析时，计算了车架的模态，并对模态结果进行了分析(7]
国内外许多研究人员对常规车辆的静动态特性做了大量的研究，但对某些特殊车辆的研究还没形成一套系统的理论，文中的研究对象某轨道试验车是用于标定试验的特殊车辆，具有结构复杂、纵向
收稿日期：2017-0628
作者简介：白云（1990-），女，硕士，研究方向为车辆噪声与振动控制万方数据