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高速列车U型橡胶外风挡低温下收缩性能分析
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作者 顾铖 徐磊 +1 位作者 俞成涛 王加政 《机械强度》 北大核心 2025年第1期84-91,共8页
基于橡胶的低温拉伸试验数据,利用Ansys软件拟合得到橡胶材料Mooney-Rivlin超弹性本构模型参数,并根据3种实际工况对U型橡胶外风挡进行热固耦合仿真分析,研究不同工况对U型橡胶形变的影响;并且对U型橡胶外风挡和3块不同厚度压条预紧的... 基于橡胶的低温拉伸试验数据,利用Ansys软件拟合得到橡胶材料Mooney-Rivlin超弹性本构模型参数,并根据3种实际工况对U型橡胶外风挡进行热固耦合仿真分析,研究不同工况对U型橡胶形变的影响;并且对U型橡胶外风挡和3块不同厚度压条预紧的橡胶样件进行低温试验,研究温度及压条厚度对其形变的影响。结果表明,U型橡胶的形变主要因温度变化产生,U型橡胶高度明显减小,而侧壁厚度与橡胶长度的形变量较小;另外,压条的厚度对螺栓孔处橡胶的形变量影响较大,相对于5、6 mm厚度的压条,4 mm压条在螺栓预紧力作用下产生了较大的形变,导致螺栓孔处形变较大,进而增加压条的厚度可有效减小脱孔风险;将有限元仿真数据与低温试验的结果对比发现两者基本一致,表明有限元分析的可行性与低温试验的可靠性。研究结果对U型橡胶外风挡低温下应用的可靠性提供了一定的指导依据。 展开更多
关键词 U型橡胶外风挡 Mooney-Rivlin超弹性本构模型 热固耦合 有限元分析 低温试验
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高速列车U型橡胶外风挡结构模态有限元计算与试验分析 被引量:6
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作者 蔡鉴明 张森 +2 位作者 汪海燕 熊小慧 唐明赞 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第7期1620-1629,共10页
随着旅客列车运行速度的提升,安装在车厢连接处的U型橡胶外风挡结构在列车空气动力作用下产生变形振动,当气动载荷的激励频率接近外风挡结构固有频率时易引起共振现象。为分析U型橡胶外风挡结构固有动态特性,利用模态有限元计算和试验... 随着旅客列车运行速度的提升,安装在车厢连接处的U型橡胶外风挡结构在列车空气动力作用下产生变形振动,当气动载荷的激励频率接近外风挡结构固有频率时易引起共振现象。为分析U型橡胶外风挡结构固有动态特性,利用模态有限元计算和试验相结合的方法,比较有限元模态计算中2种材料本构模型的区别,并研究模态试验激励点与响应点位置对U型橡胶外风挡结构模态参数的影响。研究结果表明:有限元模态分析时,网格单元层数过少导致计算结果刚度偏大;采用Mooney-Rivlin本构模型计算橡胶材料模态参数相对于线弹性更为合适;有限元模态分析所得结构振型可为模态试验响应点位置的选择提供指导。研究成果可为高速列车U型橡胶外风挡结构设计提供参考。 展开更多
关键词 高速列车 外风挡 U型橡胶结构 模态有限元分析 模态试验分析
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强横风下高速列车外风挡非定常气动载荷特性研究 被引量:1
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作者 史永达 徐晔 +1 位作者 李雪亮 杨明智 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1782-1792,共11页
随着列车服役时间的延长,在恶劣运营环境作用下,外风挡容易出现变形、龟裂等故障问题,危害行车安全。为分析恶劣环境下外风挡的位移、应力及气动激励的变化规律,基于流固耦合振动理论,采用数值仿真方法,分析高速列车以速度250 km/h在不... 随着列车服役时间的延长,在恶劣运营环境作用下,外风挡容易出现变形、龟裂等故障问题,危害行车安全。为分析恶劣环境下外风挡的位移、应力及气动激励的变化规律,基于流固耦合振动理论,采用数值仿真方法,分析高速列车以速度250 km/h在不同横风风速环境下运行时,车端外风挡的气动性能和流固耦合特性。研究结果表明:列车不同位置处的外风挡均在迎风侧的尾流区域产生最大位移和应力,且随横风风速的提高而增大。当车速为250 km/h,横风风速为25 m/s时,外风挡的最大位移产生于Fd1-3截面,对应的位移为8.63 mm。气动力频率方面,外风挡所受气动力的主频较为集中,不同位置的气动力主频均围绕一个固定值小幅波动。在15、20和25 m/s横风风速下,外风挡所受气动力主频分别为5、15和19 Hz。综合位移与气动激励情况,二者在整体趋势上有较好的对应关系,位移的响应会略微滞后于气动激励的响应。 展开更多
关键词 流固耦合 高速列车 外风挡 强横风 气动特性
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