定 價(jià)：79 元
叢書名：軌道車輛研發(fā)前沿技術(shù)叢書
- 作者：高峰 張明 郭濤 霍文彪 等
- 出版時(shí)間：2020/4/1
- ISBN：9787111647294
- 出 版 社：機(jī)械工業(yè)出版社
- 中圖法分類：U270.9
- 頁碼：256
- 紙張：
- 版次：
- 開本：16開
仿真分析技術(shù)是軌道車輛設(shè)計(jì)技術(shù)的重要研究方向之一, 是提升高速
列車設(shè)計(jì)水平和運(yùn)行品質(zhì)的重要手段。 我國國土面積大, 覆蓋高溫、 高
濕、 高海拔等多種地理環(huán)境條件, 高速列車運(yùn)行時(shí)面臨著強(qiáng)度、 疲勞、 碰
撞、 振動(dòng)、 噪聲、 動(dòng)力學(xué)、 空氣動(dòng)力學(xué)、 電磁兼容等眾多學(xué)科相關(guān)的內(nèi)外
部影響和激勵(lì), 仿真分析遵循的方法各異。 中車唐山公司通過多年的研
究, 搭建了軌道車輛相關(guān)學(xué)科仿真技術(shù)體系, 形成了仿真平臺(tái)、 仿真數(shù)據(jù)
庫及仿真流程管理等一系列知識(shí)產(chǎn)權(quán)體系, 掌握了大量仿真分析與優(yōu)化設(shè)
計(jì)的各學(xué)科工程化應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。
本書從高速列車和城軌列車兩個(gè)角度, 通過軌道交通車輛仿真設(shè)計(jì)技
術(shù)以及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)介紹, 分別闡述了強(qiáng)度、 碰撞、 減振降噪、 動(dòng)力學(xué)、 空氣
動(dòng)力學(xué)、 電磁兼容等學(xué)科的仿真分析技術(shù)及實(shí)例運(yùn)用, 向廣大讀者介紹軌
道交通行業(yè)的車輛仿真分析及驗(yàn)證技術(shù)。 本書從軌道交通行業(yè)典型仿真分
析案例出發(fā), 結(jié)合軌道車輛設(shè)計(jì)需求, 由淺入深地講解仿真分析技術(shù)在軌
道車輛上的工程化應(yīng)用研究現(xiàn)狀及相關(guān)關(guān)鍵技術(shù), 為軌道交通行業(yè)的技術(shù)
人員提供參考。 本書也可以作為軌道交通行業(yè)相關(guān)科研院所研究人員、 高
校師生等學(xué)習(xí)仿真分析技術(shù)的入門教程或參考書。
第 1 章 軌道車輛驗(yàn)證需求與仿真平臺(tái) ……………………………………………………… 1
1. 1 軌道車輛仿真驗(yàn)證需求 ………………………………………………………………… 1
1. 2 仿真流程管理 …………………………………………………………………………… 3
1. 3 仿真數(shù)據(jù)庫 ……………………………………………………………………………… 7
1. 3. 1 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu) ……………………………………………………………………… 7
1. 3. 2 主要功能 …………………………………………………………………………… 9
第 2 章 強(qiáng)度分析與應(yīng)用實(shí)例 ……………………………………………………………… 21
2. 1 車輛強(qiáng)度仿真分析方法………………………………………………………………… 21
2. 1. 1 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn) …………………………………………………………………………… 21
2. 1. 2 建模規(guī)范 …………………………………………………………………………… 22
2. 1. 3 試驗(yàn)方法 …………………………………………………………………………… 26
2. 2 動(dòng)車組強(qiáng)度仿真分析與試驗(yàn)驗(yàn)證……………………………………………………… 26
2. 2. 1 車體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介 ……………………………………………………………………… 26
2. 2. 2 坐標(biāo)系定義 ………………………………………………………………………… 26
2. 2. 3 車體仿真分析工況 ………………………………………………………………… 27
2. 2. 4 車體有限元模型 …………………………………………………………………… 29
2. 2. 5 有限元仿真分析結(jié)果 ……………………………………………………………… 30
2. 2. 6 試驗(yàn)應(yīng)變片編號(hào)及具體位置 ……………………………………………………… 32
2. 2. 7 仿真與試驗(yàn)對(duì)比工況 ……………………………………………………………… 36
2. 2. 8 仿真與試驗(yàn)對(duì)比分析結(jié)果 ………………………………………………………… 37
2. 2. 9 仿真計(jì)算與試驗(yàn)結(jié)果一致性分析 ………………………………………………… 38
2. 3 城軌車輛強(qiáng)度仿真分析與試驗(yàn)驗(yàn)證…………………………………………………… 39
2. 3. 1 車體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介 ……………………………………………………………………… 39
2. 3. 2 坐標(biāo)系定義 ………………………………………………………………………… 39
2. 3. 3 車體仿真分析工況 ………………………………………………………………… 40
2. 3. 4 車體有限元模型 …………………………………………………………………… 42
2. 3. 5 有限元仿真分析結(jié)果 ……………………………………………………………… 42
2. 3. 6 試驗(yàn)應(yīng)變片編號(hào)及具體位置 ……………………………………………………… 44
2. 3. 7 仿真與試驗(yàn)對(duì)比工況 ……………………………………………………………… 49
2. 3. 8 仿真與試驗(yàn)對(duì)比分析結(jié)果 ………………………………………………………… 49
2. 3. 9 仿真計(jì)算與試驗(yàn)結(jié)果一致性分析 ………………………………………………… 53
第 3 章 碰撞仿真分析與應(yīng)用實(shí)例 ………………………………………………………… 56
3. 1 車輛碰撞仿真分析方法………………………………………………………………… 56
3. 1. 1 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn) …………………………………………………………………………… 56
3. 1. 2 算法原理 …………………………………………………………………………… 56
3. 1. 3 分析方法 …………………………………………………………………………… 59
3. 2 動(dòng)車組碰撞仿真分析與驗(yàn)證…………………………………………………………… 62
3. 2. 1 車體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介 ……………………………………………………………………… 62
3. 2. 2 坐標(biāo)系定義 ………………………………………………………………………… 62
3. 2. 3 車鉤模型建立 ……………………………………………………………………… 63
3. 2. 4 有限元模型 ………………………………………………………………………… 64
3. 2. 5 碰撞仿真分析計(jì)算工況 …………………………………………………………… 65
3. 2. 6 碰撞仿真分析計(jì)算結(jié)果 …………………………………………………………… 67
3. 3 城軌車輛碰撞仿真分析………………………………………………………………… 86
3. 3. 1 車體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介 ……………………………………………………………………… 86
3. 3. 2 坐標(biāo)系定義 ………………………………………………………………………… 86
3. 3. 3 車鉤模型建立 ……………………………………………………………………… 87
3. 3. 4 有限元模型 ………………………………………………………………………… 88
3. 3. 5 碰撞仿真分析計(jì)算工況 …………………………………………………………… 89
3. 3. 6 碰撞仿真分析計(jì)算結(jié)果 …………………………………………………………… 90
第 4 章 減振降噪分析與應(yīng)用實(shí)例 ………………………………………………………… 105
4. 1 車輛振動(dòng)噪聲概念 …………………………………………………………………… 105
4. 1. 1 噪聲的概念 ……………………………………………………………………… 105
4. 1. 2 噪聲的物理量度 ………………………………………………………………… 105
4. 1. 3 噪聲的評(píng)價(jià)方法 ………………………………………………………………… 106
4. 1. 4 軌道交通列車噪聲組成 ………………………………………………………… 108
4. 1. 5 噪聲特性分析 …………………………………………………………………… 110
4. 2 聲學(xué)設(shè)計(jì)開發(fā) ………………………………………………………………………… 112
4. 2. 1 明確設(shè)計(jì)任務(wù) …………………………………………………………………… 112
4. 2. 2 噪聲總體開發(fā)流程 ……………………………………………………………… 113
4. 2. 3 低噪聲頂層性能設(shè)計(jì)與審查 …………………………………………………… 115
4. 2. 4 車內(nèi)外噪聲的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn) ………………………………………………………… 116
4. 3 動(dòng)車組減振降噪設(shè)計(jì)與驗(yàn)證 ………………………………………………………… 119
4. 3. 1 項(xiàng)目研究技術(shù)路線 ……………………………………………………………… 119
4. 3. 2 動(dòng)車組客室振動(dòng)噪聲優(yōu)化方案研究 …………………………………………… 120
4. 4 城軌減振降噪設(shè)計(jì)與驗(yàn)證 …………………………………………………………… 134
4. 4. 1 噪聲指標(biāo)要求 …………………………………………………………………… 134
4. 4. 2 降噪目標(biāo)設(shè)置 …………………………………………………………………… 135
4. 4. 3 仿真分析校核 …………………………………………………………………… 136
4. 4. 4 降噪實(shí)施措施 …………………………………………………………………… 139
第 5 章 動(dòng)力學(xué)分析與應(yīng)用實(shí)例 …………………………………………………………… 143
5. 1 車輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)概論 ………………………………………………………………… 143
5. 1. 1 車輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)理論概述 ……………………………………………………… 143
5. 1. 2 車輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究與應(yīng)用 …………………………………………………… 150
5. 2 車輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)方法 …………………………………………………………… 152
5. 2. 1 車輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)評(píng)價(jià)方法和指標(biāo) ……………………………………………… 152
5. 2. 2 車輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真方法 ……………………………………………………… 158
5. 3 車輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)性能評(píng)估及優(yōu)化 …………………………………………………… 165
5. 3. 1 車輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)性能預(yù)測(cè) ……………………………………………………… 166
5. 3. 2 車輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)性能優(yōu)化 ……………………………………………………… 170
第 6 章 空氣動(dòng)力學(xué)分析與應(yīng)用實(shí)例 ……………………………………………………… 179
6. 1 列車空氣動(dòng)力學(xué)概論 ………………………………………………………………… 179
6. 1. 1 流體力學(xué)的基本概念 …………………………………………………………… 179
6. 1. 2 計(jì)算流體力學(xué)的基本概念 ……………………………………………………… 182
6. 1. 3 流體運(yùn)動(dòng)及換熱的基本控制方程 ……………………………………………… 185
6. 1. 4 湍流模型 ………………………………………………………………………… 187
6. 1. 5 近壁面模型 ……………………………………………………………………… 187
6. 1. 6 CFD 求解計(jì)算的方法 …………………………………………………………… 190
6. 1. 7 網(wǎng)格簡(jiǎn)介 ………………………………………………………………………… 191
6. 2 動(dòng)車組空氣動(dòng)力學(xué)性能評(píng)估 ………………………………………………………… 194
6. 2. 1 動(dòng)車組流場(chǎng)計(jì)算模型 …………………………………………………………… 194
6. 2. 2 流場(chǎng)計(jì)算結(jié)果分析 ……………………………………………………………… 200
6. 3 新頭型多學(xué)科優(yōu)化設(shè)計(jì) ……………………………………………………………… 209
6. 3. 1 參數(shù)化幾何模型的建立 ………………………………………………………… 210
6. 3. 2 優(yōu)化設(shè)計(jì)變量的選取及 CATIA 腳本程序的修改 ……………………………… 214
6. 3. 3 氣動(dòng)力優(yōu)化設(shè)計(jì)流程搭建 ……………………………………………………… 217
6. 3. 4 流場(chǎng)計(jì)算及優(yōu)化結(jié)果分析 ……………………………………………………… 220
6. 3. 5 設(shè)計(jì)參數(shù)與氣動(dòng)力相關(guān)性分析 ………………………………………………… 223
6. 3. 6 優(yōu)化設(shè)計(jì)變量對(duì)氣動(dòng)力的影響 ………………………………………………… 224
第 7 章 電磁兼容分析與應(yīng)用實(shí)例 ………………………………………………………… 229
7. 1 電磁兼容概論 ………………………………………………………………………… 229
7. 2 車內(nèi)低頻磁場(chǎng)輻射強(qiáng)度分析 ………………………………………………………… 229
7. 2. 1 限制標(biāo)準(zhǔn) ………………………………………………………………………… 230
7. 2. 2 架空接觸網(wǎng)產(chǎn)生的交變磁場(chǎng) …………………………………………………… 230
7. 2. 3 交變磁場(chǎng)分布及屏蔽仿真分析 ………………………………………………… 231
7. 2. 4 靜磁場(chǎng)分布及屏蔽仿真分析 …………………………………………………… 233
7. 2. 5 動(dòng)車組車內(nèi)磁場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試分析 ………………………………………………… 234
7. 3 車頂高壓設(shè)備電場(chǎng)分布仿真計(jì)算 …………………………………………………… 236
7. 3. 1 計(jì)算參照標(biāo)準(zhǔn) …………………………………………………………………… 236
7. 3. 2 計(jì)算過程 ………………………………………………………………………… 236
7. 3. 3 斷開主斷路器仿真結(jié)果 ………………………………………………………… 238
7. 3. 4 閉合主斷路器仿真結(jié)果 ………………………………………………………… 242
參考文獻(xiàn) ……………………………………………………………………………………… 247
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