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高速客车车体的轻量化能够有效降低轮轨之间的作用力,并且可以节省大量的制造成本。但轻量化往往会导致车体刚度不足,从而引起车体振动恶化,降低旅客乘坐舒适度。目前,高速客车大量采用设备车下悬挂的设计方式,而设备自重在整个车体中所占的比例越来越大。尤其当车辆高速运行时,车下有源振动设备旋转动不平衡激扰将引起车体产生较大振动,使乘客感到不舒适和容易疲劳。某些甚至可能造成车下设备联接部件断裂,从而危及行车安全。因此研究车辆设备的隔振措施以及与车体的耦合振动对车辆舒适性和行车安全性有着重大的意义。
计算机仿真技术的飞速发展,给广大技术人员提供了一个良好的平台。通过进行准确的计算机仿真研究,不仅可以节省大量的人力、物力和财力,并可使产品开发成本降低,开发周期缩短。ABAQUS软件作为一款基于有限元方法的仿真分析软件,基于其强大的线性以及非线性处理能力,已广泛应用于航海、航空、航天、汽车等领域。
本文选择给排气一体型换气装置为研究对象。在分析了该换气装置振源特性的基础上,设计了该换气装置的隔振系统和相应的隔振器。并在通过有限元软件ABAQUS仿真计算了该隔振器的刚度特性的基础上,仿真计算了采用该隔振系统的隔振效果。通过以上的仿真分析,对换气装置振动情况有了一个全面的认识,进一步通过实验测试的方式验证了该隔振系统的隔振效果和仿真分析的正确性。由于换气装置属于车辆电气设备,所以必须满足车辆电气设备的使用要求。本文通过ABAQUS对换气装置进行了静强度和冲击强度仿真计算,验证了换气装置能够满足车辆设备的使用要求。
最后本文在参考了有关文献的基础上,研究了换气装置与车体的耦合振动。验证了隔振后的换气装置能够满足车辆舒适度的要求。从而为车辆设备的开发提供了一定的设计思路。