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考虑材料失效准则的吸能装置失效行为与碰撞特性 被引量：13
1
作者 冯悦 肖守讷 +3 位作者 朱涛 杨冰 阳光武 车全伟 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期487-496,共10页
在对广义增量应力状态相关损伤模型(GISSMO)失效准则5个基本特性分析的基础上,以DP800为基础材料,从应变场分布、失效单元应力三轴度和应力-应变关系3个方面验证GISSMO失效准则在仿真过程中预测各向同性韧性材料失效的准确性;在此基础上... 在对广义增量应力状态相关损伤模型(GISSMO)失效准则5个基本特性分析的基础上,以DP800为基础材料,从应变场分布、失效单元应力三轴度和应力-应变关系3个方面验证GISSMO失效准则在仿真过程中预测各向同性韧性材料失效的准确性;在此基础上,以挤压式与压溃式2种机车车辆常用吸能装置为研究对象,对比不考虑失效、考虑V-M应变失效准则,考虑GISSMO失效准则条件下,2种吸能装置的失效行为与碰撞特性。研究结果表明:GISSMO失效准则在描述各向同性韧性材料失效行为方面具有较大的优势;吸能装置在轴向碰撞过程中的应力三轴度处于不断变化中,采用考虑应力三轴度的GISSMO失效准则使得仿真结果更准确;针对压溃式吸能装置,在材料断裂应变较小时,采用GISSMO失效准则的仿真计算中结构压溃过程会出现大面积撕裂等失效行为,降低结构的碰撞力和吸能量,在此类吸能装置设计的材料选择中应选择断裂应变较大的材料。 展开更多
关键词 机车车辆 耐撞性能 吸能装置 失效准则
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不锈钢车体点焊接头疲劳特性分析 被引量：12
2
作者 杨龙 杨冰 +3 位作者 阳光武 肖守讷 朱涛 王峰 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期18-24,52,I0001,I0002,共10页
为获取不锈钢车体点焊结构的疲劳特性,提出了一种用于点焊疲劳寿命评估的S-N曲线和P-S-N曲线.首先,对点焊试件进行拉剪疲劳试验,得到点焊试件的疲劳寿命.然后,建立点焊试件体单元和壳单元有限元模型,并将仿真结果与准静态试验结果对比,... 为获取不锈钢车体点焊结构的疲劳特性,提出了一种用于点焊疲劳寿命评估的S-N曲线和P-S-N曲线.首先,对点焊试件进行拉剪疲劳试验,得到点焊试件的疲劳寿命.然后,建立点焊试件体单元和壳单元有限元模型,并将仿真结果与准静态试验结果对比,验证了壳单元有限元模型的准确性.之后,基于Rupp法得到点焊试件的等效结构应力,并根据等效结构应力和试验寿命得到点焊试件在不同应力比下的S-N曲线.为了消除应力比对S-N曲线的影响,基于Goodman修正法将非对称循环下的结构应力当量为对称循环下的结构应力,得到了点焊试件的基本S-N曲线.最后,根据三种方法绘制出了点焊的P-S-N曲线,对比得到基于破坏率的方法一和基于等效寿命的方法三能够较为准确地预测点焊的真实寿命,为点焊结构的设计及寿命预测提供一定的参考. 展开更多
关键词 点焊 结构应力法 S-N曲线 P-S-N曲线 Goodman修正法
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基于疲劳寿命预测的齿轮箱箱体结构优化 被引量：10
3
作者 陈超朋 阳光武 +3 位作者 肖守讷 朱涛 肖绯雄 高天阳 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期447-452,共6页
针对某型内燃机车齿轮箱箱体出现裂纹,建立齿轮箱有限元模型,运用随机振动疲劳理论和Palmgren-Miner线性疲劳累积损伤理论进行寿命预测。原始结构的寿命预测与实际统计结果仅相差2.6万公里,并基于原始结构的有限元结果提出两种优化结构... 针对某型内燃机车齿轮箱箱体出现裂纹,建立齿轮箱有限元模型,运用随机振动疲劳理论和Palmgren-Miner线性疲劳累积损伤理论进行寿命预测。原始结构的寿命预测与实际统计结果仅相差2.6万公里,并基于原始结构的有限元结果提出两种优化结构,其疲劳预测寿命分别高于原始结构的103.2万公里和176.3万公里。经过模态与激励频率分析,认为横向激励是引起结构共振的主要原因。对比三种结构的模态频率和激励频率发现模态频率对应的激励频率能量值越低,其疲劳寿命越长,在齿轮箱箱体结构优化时应尽量避免高激励能量所对应的频率。 展开更多
关键词 齿轮箱箱体 随机振动 疲劳寿命 共振 结构优化
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能量吸收方案对列车碰撞响应的影响 被引量：10
4
作者 杨宝柱 肖守讷 杨超 《城市轨道交通研究》 北大核心 2018年第3期48-51,共4页
为了研究列车头车司机室吸能装置的行程、界面力及中间车钩缓冲装置的界面力对列车碰撞响应的影响,建立了列车碰撞纵向多体动力学模型,以2列完全相同的8节编组列车碰撞工况为例,对配置不同能量吸收方案的列车碰撞动态响应进行了分析和... 为了研究列车头车司机室吸能装置的行程、界面力及中间车钩缓冲装置的界面力对列车碰撞响应的影响,建立了列车碰撞纵向多体动力学模型,以2列完全相同的8节编组列车碰撞工况为例,对配置不同能量吸收方案的列车碰撞动态响应进行了分析和对比。研究结果表明:头车司机室吸能装置的行程存在最优值,在不超过最优值的前提下增加其行程可以减小碰撞后期各车辆的加速度;增加司机室吸能装置的界面力会使中间车辆加速度显著增大;同步减小各中间车钩缓冲装置界面力,会使中间车辆加速度增大;以递减式与向内递减式减小中间车钩缓冲装置界面力可以增加中间车端吸能量;递增式增大中间车钩缓冲装置界面力会增加司机室端部吸能量。 展开更多
关键词 轨道列车 碰撞响应 碰撞动力学 能量吸收方案 吸能装置
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机车车辆车下悬挂箱体设备安装座疲劳寿命仿真优化分析 被引量：10
5
作者 花新华 肖守讷 +2 位作者 阳光武 朱涛 杨冰 《铁道机车车辆》 北大核心 2018年第6期24-27,48,共5页
机车车辆在运行过程中,传递给车下悬挂箱体的随机振动激励与箱体内部结构的固有频率相接近时,会使结构产生共振而发生疲劳破坏。为研究箱体安装座在振动载荷下发生疲劳破坏的原因,基于结构振动疲劳寿命分析方法,采用有限元软件对悬挂箱... 机车车辆在运行过程中,传递给车下悬挂箱体的随机振动激励与箱体内部结构的固有频率相接近时,会使结构产生共振而发生疲劳破坏。为研究箱体安装座在振动载荷下发生疲劳破坏的原因,基于结构振动疲劳寿命分析方法,采用有限元软件对悬挂箱体结构进行随机振动疲劳寿命分析。然后利用Dirlik法和Miner线性损伤累积准则对箱体设备安装座进行疲劳损伤评估,并对结构进行仿真优化。经分析表明,箱体安装座的疲劳寿命与安装设备的高度、质量以及安装座刚度有关,这些部件参数决定了箱体内部结构的固有频率,从而影响结构疲劳损伤的大小。 展开更多
关键词 箱体安装座 振动疲劳 固有频率 疲劳寿命
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叠片联轴器在不同载荷形式作用下的非线性特性研究 被引量：9
6
作者 梁友涛 张志和 +3 位作者 杨冰 阳光武 肖守讷 朱涛 《机械传动》 北大核心 2019年第10期34-39,共6页
为了研究螺栓法兰连接式叠片联轴器在拉伸、弯曲和扭转3种不同载荷形式作用下的非线性变形行为,建立了联轴器局部有限元模型,分析了螺栓预紧力、界面摩擦因数对叠片变形和螺栓法兰连接刚度的影响,讨论了径向、周向滑移量和联轴器非线性... 为了研究螺栓法兰连接式叠片联轴器在拉伸、弯曲和扭转3种不同载荷形式作用下的非线性变形行为,建立了联轴器局部有限元模型,分析了螺栓预紧力、界面摩擦因数对叠片变形和螺栓法兰连接刚度的影响,讨论了径向、周向滑移量和联轴器非线性变形之间的关系。结果表明,减小预紧力和摩擦因数可以有效降低联轴器的横向和扭转刚度,但对弯曲刚度影响有限;摩擦因数和螺栓预紧力对扭转刚度具有相似的影响机理。研究成果可为叠片式联轴器的设计提供有益的参考。 展开更多
关键词 叠片联轴器 非线性变形 摩擦因数 螺栓预紧力 径向与周向滑移量
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低地板列车吸能防爬装置的碰撞特性研究 被引量：9
7
作者 袁成标 肖守讷 杨宝柱 《机车电传动》 北大核心 2018年第5期83-88,共6页
为研究某型低地板列车的吸能防爬装置的吸能防爬特性,提高车体结构的正面耐碰撞性,运用非线性瞬态动力学软件LS-DYNA对其进行数值仿真,得到膨胀式吸能构件的吸能特性;然后在该吸能装置上增设导向杆,并研究了壁厚、诱导孔等几何参数对该... 为研究某型低地板列车的吸能防爬装置的吸能防爬特性,提高车体结构的正面耐碰撞性,运用非线性瞬态动力学软件LS-DYNA对其进行数值仿真,得到膨胀式吸能构件的吸能特性;然后在该吸能装置上增设导向杆,并研究了壁厚、诱导孔等几何参数对该吸能管碰撞特性的影响;最后结合该型低地板列车做碰撞仿真分析。结果表明,增设导向杆和诱导孔后的吸能防爬装置具有良好的吸能与防爬能力;壁厚能显著影响吸能管的碰撞界面力和吸收的能量,壁厚越大,碰撞界面力和吸收的能量越大。证明该吸能防爬装置符合设计要求,为吸能防爬装置在低地板列车上的合理应用提供理论指导。 展开更多
关键词 低地板列车 吸能防爬装置 吸能特性 LS-DYNA
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点焊接头疲劳研究综述 被引量：8
8
作者 杨龙 杨冰 +2 位作者 阳光武 肖守讷 朱涛 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第14期26-43,共18页
对点焊接头疲劳研究近几十年的发展进行全面的综述。从数值分析、试验分析、有限元分析和疲劳评估方法等4个方面系统梳理和综述点焊接头的疲劳研究成果,将点焊静态理论、局部应力、结构应力和断裂力学等数值分析方法进行归纳总结;从静... 对点焊接头疲劳研究近几十年的发展进行全面的综述。从数值分析、试验分析、有限元分析和疲劳评估方法等4个方面系统梳理和综述点焊接头的疲劳研究成果,将点焊静态理论、局部应力、结构应力和断裂力学等数值分析方法进行归纳总结;从静态试验、拉剪疲劳试验、剥离试验和缺口试验等试验方法中研究点焊接头失效模式、失效机理和疲劳寿命;对8种点焊接头有限元模型的特点、建模方法、适用范围进行了对比综述,认为C_WELD和C_BAR模型适用于大型点焊结构中;对载荷-寿命法、名义应力法、热点应力法、等效结构应力法等多种点焊接头疲劳评估方法的适用条件、适用对象、评估效果等进行归纳总结,认为等效结构应力法值得在工程领域进行推广应用。最后对存在的问题和进一步研究方向进行评述和探讨,对点焊接头更深入的疲劳研究具有一定的指导和帮助。 展开更多
关键词 点焊接头 疲劳评估 数值分析 试验分析 有限元分析
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机车齿轮箱箱体疲劳失效原因分析 被引量：8
9
作者 高天阳 肖守讷 +1 位作者 朱涛 阳光武 《铁道机车车辆》 北大核心 2018年第6期17-23,共7页
针对某型内燃机车齿轮箱箱体出现裂纹的情况,建立齿轮箱箱体有限元模型,对比了齿轮箱箱体模态分析与线路试验实测加速度谱的频谱分析结果,得到了共振能量对应的激励频率,判断齿轮箱箱体失效主要由横向激励与齿轮箱箱体模态共振导致。对... 针对某型内燃机车齿轮箱箱体出现裂纹的情况,建立齿轮箱箱体有限元模型,对比了齿轮箱箱体模态分析与线路试验实测加速度谱的频谱分析结果,得到了共振能量对应的激励频率,判断齿轮箱箱体失效主要由横向激励与齿轮箱箱体模态共振导致。对线路实测加速度-速度散点图进行分析计算,认为车轮六边形效应是产生共振主要激励频率,从而导致齿轮箱箱体失效的主要原因。本文通过理论上分析齿轮箱箱体失效原因,为后续优化设计提供指导。 展开更多
关键词 齿轮箱箱体 模态分析 频谱分析 共振失效 车轮六边形
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修正准静态叠加法下的齿轮箱箱体寿命预测 被引量：7
10
作者 高天阳 肖守讷 +1 位作者 杨冰 阳光武 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2019年第3期480-486,共7页
针对某型内燃机车齿轮箱箱体出现裂纹的情况,建立齿轮箱箱体有限元模型,提出了一种根据实测动应力修正准静态叠加法的应力时间历程计算方法,对单位加速度激励下的响应进行修正。分别用准静态叠加法和基于实测动应力修正的准静态叠加法... 针对某型内燃机车齿轮箱箱体出现裂纹的情况,建立齿轮箱箱体有限元模型,提出了一种根据实测动应力修正准静态叠加法的应力时间历程计算方法,对单位加速度激励下的响应进行修正。分别用准静态叠加法和基于实测动应力修正的准静态叠加法计算绝对值最大主应力时程,使用雨流计数法对应力时程进行循环计数,根据Miner累积损伤理论对齿轮箱箱体寿命进行预测,后者预测结果与实际结果较为接近。两种方法计算结果差异较大,初步推测所测齿轮箱体发生共振,并通过对比加速度谱的频谱分析结果与齿轮箱箱体模态分析结果进行了验证。该研究为齿轮箱箱体结构设计和优化时疲劳寿命的预测提供了参考。 展开更多
关键词 齿轮箱箱体 疲劳寿命 修正准静态叠加法 共振
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基于改进Johnson-Cook模型的5083P-0铝合金动态本构关系研究 被引量：7
11
作者 李恒奎 张光瀚 +2 位作者 赵晓春 肖守讷 朱志武 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期17-24,共8页
为研究5083P-0铝合金在高应变率下的力学行为及本构模型,通过RPL100材料试验机和分离式霍普金森压杆(SHPB),对5083P-0铝合金进行了准静态及应变率范围950~3000 s-1的冲击动态压缩实验。结果显示随着应变率的增加,5083P-0铝合金的屈服强... 为研究5083P-0铝合金在高应变率下的力学行为及本构模型,通过RPL100材料试验机和分离式霍普金森压杆(SHPB),对5083P-0铝合金进行了准静态及应变率范围950~3000 s-1的冲击动态压缩实验。结果显示随着应变率的增加,5083P-0铝合金的屈服强度、流动应力增加,应变硬化率减小,具有应变硬化效应,正应变率效应以及热软化效应。对其塑性变形原理进行分析发现,滑移系的作用导致材料发生较大的塑性变形,同时由于绝热温升的产生,材料表现出应变硬化与热软化机制相竞争的情况。在Johnson-Cook模型的基础上对应变率项进行改进,并引入绝热温升,改进的Johnson-Cook模型能够能较好地描述该材料的应变率效应并能准确地描述其流动应力。最后采用新的应变率进行补充实验,通过对比验证了模型的合理性。 展开更多
关键词 5083P-0 铝合金 冲击动态 SHPB 本构模型
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柔性车体与构架对车辆振动响应的影响分析
12
作者 田洪雷 孙维光 +2 位作者 谷理想 肖守讷 李凯 《机械设计》 CSCD 北大核心 2024年第1期178-182,共5页
文中为在车辆多体动力学仿真中将车体和构架考虑成柔性体,使用有限元子结构分析,对车体和构架有限元模型进行缩减。通过刚柔耦合多体动力学仿真,获得车辆线路实际测点处振动加速度响应,并与实测数据进行对比,研究柔性车体与构架对车辆... 文中为在车辆多体动力学仿真中将车体和构架考虑成柔性体,使用有限元子结构分析,对车体和构架有限元模型进行缩减。通过刚柔耦合多体动力学仿真,获得车辆线路实际测点处振动加速度响应,并与实测数据进行对比,研究柔性车体与构架对车辆振动响应的影响。研究结果表明:相对于多刚体动力学模型,将车体和构架柔性化处理后进行仿真,车辆在更多频率处的振动响应会增大,计算得到的测点振动加速度均方根值也更大,与实测数据更接近,证明了在进行车辆系统动力学分析时将车体和构架考虑为柔性体的必要性。 展开更多
关键词 刚柔耦合 柔性车体 柔性构架 振动加速度
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基于流固耦合的机车燃油箱冲击计算及试验验证 被引量：2
13
作者 邵文杨 阳光武 +1 位作者 肖守讷 刘壮壮 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第7期267-272,共6页
为解决某型机车燃油箱在流固耦合条件下冲击工况的仿真计算问题,用燃油箱小模型对比了虚拟质量法与瞬态法相结合等4种仿真方法的结果,并基于标准冲击谱进行了冲击试验,同时将仿真结果与试验值进行了对比验证。对比结果显示,虚拟质量法... 为解决某型机车燃油箱在流固耦合条件下冲击工况的仿真计算问题,用燃油箱小模型对比了虚拟质量法与瞬态法相结合等4种仿真方法的结果,并基于标准冲击谱进行了冲击试验,同时将仿真结果与试验值进行了对比验证。对比结果显示,虚拟质量法与瞬态法相结合的仿真方法分析流固耦合条件下箱体的冲击工况最为准确。以1/3箱油液高度工况为例,计算了该型燃油箱在冲击工况下的三向应力,计算结果表明,在1/3箱油液高度的条件下,其冲击应力小于许用应力值,满足使用要求。研究结果对分析结构流固耦合条件下的冲击应力具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 流固耦合 燃油箱 虚拟质量法 瞬态法 冲击
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新型城市轨道交通车辆切削式防爬器研究
14
作者 陈佳明 朱涛 +2 位作者 肖守讷 阳光武 杨冰 《城市轨道交通研究》 北大核心 2024年第1期121-126,共6页
[目的]当前,切削式防爬器存在切削初始峰值力过高问题,会出现刀具脱落或断裂,造成防爬器失效的情况。而且,既有双切削式防爬器极易出现内部切屑在管内堆积的情况。因此需对新型城市轨道交通车辆切削式防爬器进行研究。[方法]先建立切削... [目的]当前,切削式防爬器存在切削初始峰值力过高问题,会出现刀具脱落或断裂,造成防爬器失效的情况。而且,既有双切削式防爬器极易出现内部切屑在管内堆积的情况。因此需对新型城市轨道交通车辆切削式防爬器进行研究。[方法]先建立切削式防爬器的有限元模型,通过将切削式防爬器的切削力、碰撞吸能仿真结果同相关文献的试验结果对比,验证有限元模型模拟方法的准确性。介绍蜂窝切削复合式防爬器和改进的内外双切削式防爬器的工作原理,并通过有限元模型的模拟计算,分析两种新型切削式防爬器的切削性能。[结果及结论]在切削式防爬器出现初始峰值力的位置设置诱导槽,可以有效地降低该峰值力;诱导槽的深度不小于切削深度效果更佳;诱导槽的宽度过大,会导致二次峰值力的增加,且刀具通过该诱导槽之后切削力会出现较大波动。与传统的抽屉式蜂窝防爬器相比,蜂窝切削复合式防爬器不仅吸能能力极为优秀,还能更换部件,具有可重复利用的特性。新型内外双切削式防爬器能将切屑从管内顺利排出,从而避免了切屑堆积。对比单切削式的防爬器,新型内外双切削式防爬器的吸能性能更优。 展开更多
关键词 城市轨道交通车辆 切削式防爬器 蜂窝 碰撞吸能 诱导结构 数值模拟
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高速动车组吸能系统碰撞响应行为研究
15
作者 赵士忠 王晋乐 +2 位作者 朱涛 肖守讷 陈东东 《铁道车辆》 2024年第4期21-25,共5页
针对高速动车组被动安全设计需求,以某型动车组端部吸能系统为研究对象,研究其碰撞响应行为和耐撞性。对吸能系统开展纵向对撞试验,结合非线性有限元软件LS-DYNA建立碰撞有限元模型,研究了吸能系统的碰撞变形过程、变形量-时间曲线和载... 针对高速动车组被动安全设计需求,以某型动车组端部吸能系统为研究对象,研究其碰撞响应行为和耐撞性。对吸能系统开展纵向对撞试验,结合非线性有限元软件LS-DYNA建立碰撞有限元模型,研究了吸能系统的碰撞变形过程、变形量-时间曲线和载荷-位移曲线,在此基础上计算得到吸能系统耐撞性参数。研究结果表明,该吸能系统能够有效吸收碰撞能量,变形过程稳定可控,耐撞性指标满足EN 15227:2010标准的规定值。 展开更多
关键词 高速动车组 耐撞性 吸能系统 试验 有限元仿真
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服役高速列车车体铝合金材料率相关剩余强度预测
16
作者 王小瑞 朱涛 +5 位作者 张敬科 丁浩谞 肖守讷 鲁连涛 杨冰 阳光武 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期2000-2010,共11页
高速列车结构与材料在长期服役过程中因受复杂边界条件的影响将逐渐趋于劣化,存在潜在的安全风险。本文以高速列车常用铝合金6005A-T6为对象,首先将材料细观微结构解耦为基体相与空洞相,推导符合微结构连续度Weibull分布特征的损伤演化... 高速列车结构与材料在长期服役过程中因受复杂边界条件的影响将逐渐趋于劣化,存在潜在的安全风险。本文以高速列车常用铝合金6005A-T6为对象,首先将材料细观微结构解耦为基体相与空洞相,推导符合微结构连续度Weibull分布特征的损伤演化方程;继而提出一种考虑应变率的试验−数值方法,识别材料颈缩后损伤的加速演化行为,进而推导得到覆盖空洞相萌生、生长、聚合全过程的损伤演化方程,并得出基体相的无损本构;最后结合细观物理机制提出损伤顺序交互作用模型,以实现仅测量材料表观弹性模量即可获取含先前服役损伤材料在后续延性变形中的损伤演化方程,准确预测含服役损伤材料的率相关剩余强度。研究结果表明:预测值与试验值的平均相对误差不超过1%。损伤随延性发展由应变率正敏感性转变为负敏感性;对于疲劳−延性机制,空洞在先前疲劳损伤发展的空洞基础上继续生长。 展开更多
关键词 高速列车 率相关 本构模型 损伤演化 剩余强度
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高速磁浮列车泡沫三明治板在冲击载荷下的吸能特性与参数优化
17
作者 李玉如 谢君科 +4 位作者 肖守讷 朱涛 周刚剑 张昊 李向伟 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期2011-2022,共12页
建立模拟高速磁浮列车泡沫三明治裙板冲击的有限元模型,基于搭建的钢球冲击试验装置验证模型的有效性,研究冲击速度、前后金属面板厚度和支撑间距对泡沫三明治板吸能量和冲击载荷的影响。采用响应面法建立泡沫三明治板内能和初始峰值载... 建立模拟高速磁浮列车泡沫三明治裙板冲击的有限元模型,基于搭建的钢球冲击试验装置验证模型的有效性,研究冲击速度、前后金属面板厚度和支撑间距对泡沫三明治板吸能量和冲击载荷的影响。采用响应面法建立泡沫三明治板内能和初始峰值载荷的代理模型,基于遗传算法提出冲击速度、前后面板厚度和支撑间距等参数的优化方法。研究结果表明:在低速(8 m/s)冲击下,泡沫三明治板具有更好的吸能效率,吸能效率能达到90%以上;随着冲击速度增加,吸能效率显著下降;增加冲击间距不仅能延长冲击作用时间,也能显著降低冲击载荷峰值力,降幅达到13.59%;针对高速磁浮列车泡沫三明治板的吸能设计要求,通过调整前、后金属面板的厚度可有效改善其吸能效果。内能和峰值力的预测值与其真实值之间的最大相对误差分别为4.14%和0.96%,满足高速磁浮列车泡沫三明治板吸能特性预测的精度要求。 展开更多
关键词 高速磁浮列车 泡沫三明治板 有限元模型 代理模型 吸能特性预测
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铝蜂窝夹芯板低速动态冲击响应研究 被引量：2
18
作者 陈佳明 朱涛 +3 位作者 肖守讷 丁浩谞 阳光武 杨冰 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2023年第3期345-351,共7页
为研究不同结构参数对质量相同、强度不同的两种铝蜂窝夹芯板低速动态冲击响应的影响,建立了铝蜂窝夹芯板受半球型落锤低速冲击的数值模型,并将有限元计算结果与试验结果进行对比,检验了模型的可靠性。在此基础上,对比研究了不同上下铝... 为研究不同结构参数对质量相同、强度不同的两种铝蜂窝夹芯板低速动态冲击响应的影响,建立了铝蜂窝夹芯板受半球型落锤低速冲击的数值模型,并将有限元计算结果与试验结果进行对比,检验了模型的可靠性。在此基础上,对比研究了不同上下铝板厚度和不同蜂窝芯壁厚对两种铝蜂窝夹芯板在低速冲击下吸能效果的影响。结果表明:在质量相同的情况下,强度小、高度大的夹芯板在低速冲击下力-位移曲线更易出现双峰模式,增加蜂窝芯壁厚或是上下铝板厚度都会使第一次的峰值力增加,第二次峰值力降低;强度小、高度大的夹芯板蜂窝芯在低速冲击中吸能占比更多,强度大、高度小的则是上层铝板吸收的能量更多,前者的质量、体积比吸能更高;铝蜂窝夹芯板质量比吸能和体积比吸能与壁厚边长比、板厚芯高比均呈幂次关系。 展开更多
关键词 铝蜂窝夹芯板 有限元 低速冲击 比吸能
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地铁车辆蜂窝式防爬器的结构设计及优化 被引量：2
19
作者 陈佳明 朱涛 +2 位作者 肖守讷 阳光武 杨冰 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2023年第5期657-664,共8页
为研究某型地铁车辆蜂窝式防爬器的吸能特性,根据轨道车辆耐撞性标准,对其吸能区域的结构进行合理设计,进而研究了不同薄壁壳厚度和蜂窝厚度下蜂窝式防爬器的吸能特性。利用四次多项式响应面代理模型拟合出其压缩力效率,并运用多岛遗传... 为研究某型地铁车辆蜂窝式防爬器的吸能特性,根据轨道车辆耐撞性标准,对其吸能区域的结构进行合理设计,进而研究了不同薄壁壳厚度和蜂窝厚度下蜂窝式防爬器的吸能特性。利用四次多项式响应面代理模型拟合出其压缩力效率,并运用多岛遗传算法对其压缩力效率最大值进行寻优。结果表明:多级蜂窝式防爬器的比吸能和压缩力效率都明显优于相同质量下的单级蜂窝式防爬器和圆管式防爬器;薄壁壳壁厚对多级蜂窝式防爬器的撞击力影响较铝蜂窝壁厚更为显著;通过使用四次多项式响应面法和多岛遗传算法在设计空间中寻找到其最优的壁厚组合,压缩力效率比优化前提高了6.03%,相较圆管式防爬器提高了60.96%;该防爬器在压缩力效率和比吸能方面具有明显优势,应用于地铁车辆的吸能防爬环节将发挥其重要的作用。 展开更多
关键词 蜂窝式防爬器 耐撞性 吸能装置 响应面法 多岛遗传算法 比吸能
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电力机车底架前端结构耐撞性拓扑优化研究
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作者 谷鹏 齐红瑞 +3 位作者 朱涛 肖守讷 张敬科 王小瑞 《机车电传动》 2024年第1期31-38,共8页
为提高电力机车碰撞安全性,文章以某型电力机车车体为研究对象,对底架前端部位开展耐撞性动态拓扑优化研究。首先,建立电力机车有限元模型,通过基于混合元胞自动机法的动态拓扑优化分析得到底架能量流动的主要路径;然后,结合电力机车车... 为提高电力机车碰撞安全性,文章以某型电力机车车体为研究对象,对底架前端部位开展耐撞性动态拓扑优化研究。首先,建立电力机车有限元模型,通过基于混合元胞自动机法的动态拓扑优化分析得到底架能量流动的主要路径;然后,结合电力机车车体结构特点,对底架前端结构进行优化设计与铝蜂窝吸能材料填充;最后,将优化前后的有限元模型进行碰撞仿真计算对比。研究结果表明:优化后的车体碰撞峰值加速度为402.56 m/s^(2),较优化前的车体碰撞峰值加速度663.04 m/s^(2)降低了39.29%,优化后碰撞峰值界面力比优化前降低35.71%,验证了机车耐撞性结构拓扑优化设计的合理性与有效性,提升了该型机车的耐撞性能。 展开更多
关键词 电力机车 机车耐撞性 动态拓扑优化 混合元胞自动机法 铝蜂窝
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