一种轨道列车车体强度仿真方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种轨道列车车体强度仿真方法及装置，方法包括：基于轨道列车车体几何模型，建立轨道列车车体基础模型；根据所述轨道列车车体基础模型的各个结构件之间的接触关系和摩擦关系，建立非线性全接触模型；对所述非线性全接触模型施加约束和载荷后进行强度仿真。本发明专利技术实施例根据车体基础模型的各个结构件之间的接触关系和摩擦关系，建立非线性全接触模型，用于轨道列车车体强度仿真，模拟轨道列车车体各部件之间的接触关系和摩擦关系，完全模拟车体在施加约束和载荷后的内力传导过程，从而提高了仿真计算的精度。

A simulation method and device for the strength of train body

【技术实现步骤摘要】
一种轨道列车车体强度仿真方法及装置
本专利技术涉及车体强度仿真
，尤其涉及一种轨道列车车体强度仿真方法及装置。
技术介绍
轨道列车车体强度直接影响行车安全。轨道列车车体有限元模型仿真是设计阶段设计方案验证的重要手段。准确的轨道列车车体有限元模型能够对设计方案进行危险性预测。同时，准确的仿真结果可用于进行轨道列车车体的减重优化，提升轨道列车车体结构设计的经济性指标。然而，目前轨道列车车体使用线性建模方法，很难准确预测车体的变形和应力水平，仿真精度低。因此，如何搭建非线性模型以提高仿真精度成为亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种轨道列车车体强度仿真方法，用以解决如何搭建仿真精度高的非线性模型这一技术问题。第一方面，本专利技术实施例提供一种轨道列车车体强度仿真方法，包括：基于轨道列车车体几何模型，建立轨道列车车体基础模型；根据所述轨道列车车体基础模型的各个结构件之间的接触关系和摩擦关系，建立非线性全接触模型；对所述非线性全接触模型施加约束和载荷后进行强度仿真。可选地，所述对所述非线性全接触模型施加约束和载荷后进行强度仿真，包括：计算施加约束和载荷后的非线性全接触模型的应力变化，得到轨道列车车体的应力结果；根据所述应力结果，确定所述轨道列车车体的强度是否满足预设强度要求。可选地，所述根据所述应力结果，确定所述轨道列车车体的强度是否满足预设强度要求，包括：当所述应力结果大于材料的屈服强度时，确定所述轨道列车车体的强度满足所述预设强度要求；当所述应力结果小于或等于所述材料的屈服强度时，确定所述轨道列车车体的强度不满足所述预设强度要求。可选地，所述根据所述轨道列车车体基础模型的各个结构件之间的接触关系和摩擦关系，建立非线性全接触模型，具体包括：对所述轨道列车车体基础模型的空簧支座、车钩、防爬器中的至少一项施加边界条件；根据所述轨道列车车体基础模型的各个结构件之间的接触关系和摩擦关系及施加的所述边界条件，建立所述非线性全接触模型。可选地，所述根据所述轨道列车车体基础模型的各个结构件之间的接触关系和摩擦关系及施加的所述边界条件，建立所述非线性全接触模型，具体包括：根据焊接图建立所述轨道列车车体基础模型的焊点单元和焊缝单元；根据所述轨道列车车体基础模型的各个结构件之间的接触关系和摩擦关系、施加的所述边界条件及所述焊点单元和焊缝单元，建立所述非线性全接触模型。可选地，所述根据所述轨道列车车体基础模型的各个结构件之间的接触关系和摩擦关系、施加的所述边界条件及所述焊点单元和焊缝单元，建立所述非线性全接触模型，具体包括：根据所述轨道列车车体基础模型的各个结构件之间的接触关系和摩擦关系、施加的所述边界条件、所述焊点单元和焊缝单元及所述轨道列车车体基础模型的参数，建立所述非线性全接触模型。可选地，所述轨道列车车体基础模型的参数包括板壳单元、焊点单元和焊缝单元的材料属性和厚度以及载荷、工况、求解软件类型和计算结果存储位置。第二方面，本专利技术实施例提供一种轨道列车车体强度仿真装置，包括：基础模型建立模块、非线性全接触模型建立模块和强度仿真模块；所述基础模型建立模块，用于基于轨道列车车体几何模型，建立轨道列车车体基础模型；所述非线性全接触模型建立模块，用于根据所述轨道列车车体基础模型的各个结构件之间的接触关系和摩擦关系，建立所述非线性全接触模型；所述强度仿真模块，用于对所述非线性全接触模型施加约束和载荷后进行强度仿真。可选地，所述强度仿真模块，具体用于：计算施加约束和载荷后的非线性全接触模型的应力变化，得到轨道列车车体的应力结果；根据所述应力结果，确定所述轨道列车车体的强度是否满足预设强度要求。可选地，所述根据所述应力结果，确定所述轨道列车车体的强度是否满足预设强度要求，包括：当所述应力结果大于材料的屈服强度时，确定所述轨道列车车体的强度满足所述预设强度要求；当所述应力结果小于或等于所述材料的屈服强度时，确定所述轨道列车车体的强度不满足所述预设强度要求。可选地，所述非线性全接触模型建立模块，具体用于：对所述轨道列车车体基础模型的空簧支座、车钩、防爬器中的至少一项施加边界条件；根据所述轨道列车车体基础模型的各个结构件之间的接触关系和摩擦关系及施加的所述边界条件，建立所述非线性全接触模型。可选地，所述非线性全接触模型建立模块，还具体用于：根据焊接图建立所述轨道列车车体基础模型的焊点单元和焊缝单元；根据所述轨道列车车体基础模型的各个结构件之间的接触关系和摩擦关系、施加的所述边界条件及所述焊点单元和焊缝单元，建立所述非线性全接触模型。可选地，所述非线性全接触模型建立模块，还具体用于：根据所述轨道列车车体基础模型的各个结构件之间的接触关系和摩擦关系、施加的所述边界条件、所述焊点单元和焊缝单元及所述轨道列车车体基础模型的参数，建立所述非线性全接触模型。可选地，所述轨道列车车体基础模型的参数包括板壳单元、焊点单元和焊缝单元的材料属性和厚度以及载荷、工况、求解软件类型和计算结果存储位置。第三方面，本专利技术实施例提供一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与所述处理器通信连接的至少一个存储器，其中：所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行上述方法。第四方面，本专利技术实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。本专利技术实施例根据车体基础模型的各个结构件之间的接触关系和摩擦关系，建立非线性全接触模型，用于轨道列车车体强度仿真，模拟轨道列车车体各部件之间的接触关系和摩擦关系，完全模拟车体在施加约束和载荷后的内力传导过程，从而提高了仿真计算的精度。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1示出了本专利技术一实施例提供的一种轨道列车车体强度仿真方法的流程示意图；图2示出了本专利技术一实施例提供的一种轨道列车车体强度仿真装置的结构示意图；图3为本专利技术一实施例提供的电子设备的逻辑框图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。轨道列车车体采用薄壁筒形整体承载结构，中间车主要由底架、侧墙、车顶和端墙焊接而成。底架采本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轨道列车车体强度仿真方法，其特征在于，包括：/n基于轨道列车车体几何模型，建立轨道列车车体基础模型；/n根据所述轨道列车车体基础模型的各个结构件之间的接触关系和摩擦关系，建立非线性全接触模型；/n对所述非线性全接触模型施加约束和载荷后进行强度仿真。/n

【技术特征摘要】
1.一种轨道列车车体强度仿真方法，其特征在于，包括：
基于轨道列车车体几何模型，建立轨道列车车体基础模型；
根据所述轨道列车车体基础模型的各个结构件之间的接触关系和摩擦关系，建立非线性全接触模型；
对所述非线性全接触模型施加约束和载荷后进行强度仿真。


2.根据权利要求1所述的轨道列车车体强度仿真方法，其特征在于，所述对所述非线性全接触模型施加约束和载荷后进行强度仿真，包括：
计算施加约束和载荷后的非线性全接触模型的应力变化，得到轨道列车车体的应力结果；
根据所述应力结果，确定所述轨道列车车体的强度是否满足预设强度要求。


3.根据权利要求2所述的轨道列车车体强度仿真方法，其特征在于，所述根据所述应力结果，确定所述轨道列车车体的强度是否满足预设强度要求，包括：
当所述应力结果大于材料的屈服强度时，确定所述轨道列车车体的强度满足所述预设强度要求；
当所述应力结果小于或等于所述材料的屈服强度时，确定所述轨道列车车体的强度不满足所述预设强度要求。


4.根据权利要求1所述的轨道列车车体强度仿真方法，其特征在于，所述根据所述轨道列车车体基础模型的各个结构件之间的接触关系和摩擦关系，建立非线性全接触模型，具体包括：
对所述轨道列车车体基础模型的空簧支座、车钩、防爬器中的至少一项施加边界条件；
根据所述轨道列车车体基础模型的各个结构件之间的接触关系和摩擦关系及施加的所述边界条件，建立所述非线性全接触模型。


5.根据权利要求4所述的轨道列车车体强度仿真方法，其特征在于，所述根据所述轨道列车车体基础模型的各个结构件之间的接触关系和摩擦关系及施加的所述边界条件，建立所述非线性全接触模型，具体包括：
根据焊接图建立所述轨道列车车体基础模型的焊点单元和焊缝单...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵子豪，李宁，王晖，刘元君，王晓军，王宗正，田凯，马丽英，王伟华，李春超，
申请(专利权)人：中车青岛四方机车车辆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37