动车车体模态分析.doc

动车组车体模态分析
车体前三阶模态特别是一阶垂向弯曲模态是车体设计中需要控制的一个重要参数．车体结构的改进设计，必然会使引起车体的振动模态数改变．因此分析出车体各大部件的结构变化对于车体低阶模态的影响因素及其规律，为车体创新性设计提供了一个可参考的设计原则。
建立动车组车体实体模型

图1动车组车体实体模型
采用Hypermesh划分网格

图2有限元网格模型
定义材料（）：
弹性模量（EX）=1.43E5密度（DENS）=7.3E-9泊松比（NUXY）=0.27

图3

定义单元（）：采用壳单元shell63。

图4

定义时常数（）：TK(1)=15---------壳单元的厚度为15mm，其余为默认值。

图5

在模块中选择，对动车组车体一端施加6方向全约束，。

用Ansys进行模态分析
在Ansys中导入**.cdb文件，如图6所示。

图6

四、定义分析类型：
点击，、，出现对话框，见图。选择，点击，声明选择类型为模态分析。点击，出现对话框，见图，点选中的（模态提取方法），（分块兰索斯法）适用于大型对称特征值求解。在（模态提取阶数）后的方框中填写10，只读取前10阶的自振频率。在（模态扩展）项打勾，在下面的方框中填写10，即扩展模态也取前10阶。另外为了输出模态分析数据，在后面打勾。点击，出现对话框（见图），可以不填写，由计算机默认。点击，退出对话框。

图7

图8

图9
求解：
在求解器中点击，可以进行求解。
分析结果：
在命令输入窗口命令set,list，回车，或在后处理器中点击，，则出现各阶谐量的固有频率见表1.

表1各阶谐量的固有频率

在命令输入窗口命令set,1,1回车，在点击，则出现第一阶振型图，见图8，然后重复输入命令set,1,2，点击，┉┉set,1,10，点击，，则出现如图9~图17的第二~第十阶振型图。

图10第一阶振型图

图11第二阶振型图

图13第三阶振型图

图14第四阶振型图

图15第五阶振型图

图16第六阶振型图

图17第七阶振型图

图18第八阶振型图

图19第九阶振型图

图20第十阶振型图