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车辆动力学是以多刚体力学系作为基本理论,主要研究转向架弹簧悬挂系统和轮轨关系,从而不能研究弹性体的弹性振动。当车速不高时这一理论可以满足设计需要。但是随着近几年准高速、高速列车的运营,车体的振动问题日益受到重视,它造成的危害是相当的大,主要有车体钢结构过早疲劳损坏、橡胶、弹簧等缩短使用寿命,影响了乘车安全性;噪声大,严重影响了乘车的舒适性;损坏车上的仪器仪表,导致误动作等等。这就说明现有的车辆系统动力学存在一定的局限性,是以多刚体力学为基础的,需要其他方法来弥补这一不足,目前通过建立全弹性车辆模型进行分析可以解决这一问题。 首先利用I-DEAS软件对车体及内饰件进行有限元模型的建立,之后进行动力学分析,得出其固有频率和振型。本文建立的有限元弹性车体模型不但可以满足对车整体的分析,同时还可以满足对车局部和车内饰件结构的分析要求。在车辆的响应分析中,对于载荷模型可以分为:动不平衡载荷;轮缺陷及其擦伤载荷以及直轨道轨缝、接头处引起的激振载荷。同时,又由于动不平衡、轮缺陷产生的激扰还和列车的行驶速度有关,所以还可以分析客车在车速为:100km/h、120km/h、140km/h和160km/h时产生的不同激励对车体有何影响。 利用合适的周期激扰对车体施加载荷,可以分析在这些激励下车体、侧墙、车顶以及内饰件的响应,是否有可能形成共振,从而如何改进车体避开共振的可能及其内饰件的结构,提高乘坐的舒适性和结构的疲劳寿命,给出对车体的合理改善方案。