车体设计参数对车体垂向弯曲振动频率的灵敏度分析

作者：王长科; 阳光武; 朱涛; 于金朋

来源：中国机械工程, 2016, 27(16): 2267-2271.

• 灵敏度分析
• 垂向弯曲频率
• 设计参数
• 系统响应

采用基于灵敏度分析的车体垂向弯曲刚度优化方法,对车体结构关键参数进行了灵敏度分析,确定了关键设计变量与系统响应的关系,从而得到了结构设计变量(车体结构关键参数)对目标约束函数(车体一阶垂向弯曲振动频率)影响的变化梯度。首先,由欧拉-伯努利梁垂向振动微分方程,结合初始条件和边界条件,得到了自由梁的一阶垂向弯曲振动频率方程;然后,结合车体结构特征,推导和修正了车体的一阶垂向弯曲振动频率解析方程,并以某地铁车体对解析方程进行了有限元的验证;最后,选取车体的6组设计参数进行了车体一阶垂向弯曲振动频率的灵敏度分析。根据研究结果,给出了车体关键参数对其一阶垂向弯曲振动频率影响程度的排序,为列车车体设计相关工作提供了参考依据。

• 单位
  牵引动力国家重点实验室; 西南交通大学; 中车唐山机车车辆有限公司