机车车辆疲劳强度仿真分析平台架构研究

中国机械工程 ›› 2012, Vol. 23 ›› Issue (13): 1629-1633.

机车车辆疲劳强度仿真分析平台架构研究

唐兆;邬平波;丁国富

西南交通大学，成都，610031

出版日期:2012-07-10 发布日期:2012-07-17
基金资助:
国家重点基础研究发展计划（973计划）资助项目（2011CB711106）；“十一五”国家科技支撑计划资助项目（2009BAG12A04）；牵引动力国家重点实验室重点研究课题
National Program on Key Basic Research Project (973 Program)（No. 2011CB711106）;
The National Key Technology R&D Program（No. 2009BAG12A04）

#br# Research on Integration Frame of a Vehicle Fatigue Simulation Platform

Tang Zhao;Wu Pingbo;Ding Guofu

Southwest Jiaotong University, Chengdu, 610031

Online:2012-07-10 Published:2012-07-17
Supported by:

National Program on Key Basic Research Project (973 Program)（No. 2011CB711106）;
The National Key Technology R&D Program（No. 2009BAG12A04）

摘要/Abstract

摘要：

从机车车辆行业对关键零部件疲劳仿真和疲劳可靠性分析的需求出发，阐述了基于虚拟样机技术和云计算理论体系的机车车辆零部件疲劳仿真分析一般方法。在自行研制的机车车辆线路动应力试验数据处理系统和机车车辆疲劳仿真系统基础上，集成现有成熟的商业软件，搭建了机车车辆关键零部件疲劳强度分析平台，将铁道行业常用的评价体系和计算流程固化到平台中，提出基于云计算的疲劳仿真分析平台架构体系，重点讨论了试验与仿真集成方法、不同学科之间的协同交互问题、数据集成和数据交换方法。该平台具有友好开放的用户接口和良好的可扩展性。

关键词: 疲劳强度, 机车车辆, 虚拟样机, 云计算

Abstract:

To the demands for fatigue strength and fatigue reliability analyses of key parts in vehicle industry, the paper gave a general system-level fatigue simulation method based on virtual prototype and cloud computing. On the basis of integrating data analysis system of vehicle dynamic stress testing and vehicle fatigue simulation system which were developed by ourselves with commercial software system, a vehicle fatigue simulation platform was set up. Data exchange and collaborative method among multiple disciplinaries were discussed in detail.The platform has a friendly, open and easily removable interface.

Key words: fatigue strength, vehicle, virtual prototype, cloud computing

中图分类号:

TP391.9

唐兆, 邬平波, 丁国富. 机车车辆疲劳强度仿真分析平台架构研究[J]. 中国机械工程, 2012, 23(13): 1629-1633.

TANG Zhao, WU Beng-Bei, DING Guo-Fu. #br# Research on Integration Frame of a Vehicle Fatigue Simulation Platform[J]. China Mechanical Engineering, 2012, 23(13): 1629-1633.

参考文献

[1]Dietz S, Netter H, Sachau D. Fatigue Life Predic- tion of Railway Bogie under Dynamic Loads Through Simulation[J]. Vehicle System Dynamics, 1998,29(6) 385-402.
[2]Kuti I. Simulation of Vehicle Motions on the Basis of the Finite Element Method[J]. Vehicle System Dynamics, 2001, 36(6) 445-469.
[3]Conle F A, Mousseau C W. Using Vehicle Dynam- ics Simulations and Finite Element Results to Gen- erate Fatigue Life Countours for Chassis Compo- nents[J]. International of Fatigue, 1991, 13(3) 195-205.
[4]王文静[1],孙守光[1],李强[1].柔性构架的动应力仿真[J].铁道学报,2006,28(1):44-49.
[5]熊光楞[1],李伯虎[2],柴旭东[1].虚拟样机技术[J].系统仿真学报,2001,13(1):114-117.
[6]李伯虎[1],柴旭东[2],熊光楞[2],朱文海[1],全春来[1],张和明[2],王行仁[3].复杂产品虚拟样机工程的研究与初步实践[J].系统仿真学报,2002,14(3):336-341.
[7]李伯虎[1,2],张霖[1],王时龙[3],陶飞[1],曹军威[4],姜晓丹[5],宋晓[1],柴旭东[2].云制造——面向服务的网络化制造新模式[J].计算机集成制造系统,2010,16(1):1-7. 32
[8]陈康[1,2],郑纬民[1,2].云计算：系统实例与研究现状[J].软件学报,2009(5):1337-1348.
[9]Doyle J F. Modern Experimental Stress Analysis: Completing the Soluti on of Partially Specified Prob- lems[M] West Sussex:John Wiley Sons, 2004.
[10]王毅[1],吴立言[1],刘更[1].机械系统的刚-柔耦合模型建模方法研究[J].系统仿真学报,2007,19(20):4708-4710.
[11]Peng J C, Zhao Y X, Yu L Y. Finite Element Analysis on Fatigue Stress History of a Railway Bogie Bolster[C]//Materials and Product Technol- ogies. Chengdu, 2008 195-200.
[12]项彬,史建平,郭灵彦,刘学文,刘淑华,林吉忠.铁路常用材料Goodman疲劳极限线图的绘制与应用[J].中国铁道科学,2002,23(4):72-76.
[13]苟凌怡,熊光楞,等.基于XML的产品信息集成关键技术研究[J].计算机辅助设计与图形学学报,2002,14(2):105-110.

[1]	张卫华, 李权福, 宋冬利. [轨道交通运维技术]关于铁路机车车辆健康管理与状态修的思考[J]. 中国机械工程, 2021, 32(04): 379-389.
[2]	赵又群;白毅强;叶超;邓耀骥;徐瀚;王秋伟. 机械弹性车轮静动态特性研究[J]. 中国机械工程, 2019, 30(19): 2306-2312.
[3]	郝丙飞;王红岩;芮强;王钦龙. 坦克多体系统动力学建模及模型试验验证[J]. 中国机械工程, 2018, 29(04): 429-433,440.
[4]	沈国强1;贺德强1;谭文举2;苗剑1. 基于改进人工蜂群算法的机车车辆关键零部件可靠性研究[J]. 中国机械工程, 2018, 29(03): 279-285.
[5]	江献良, 洪华杰, 刘华, 李志凌. 基于虚拟样机的两自由度柔顺机构设计与仿真分析[J]. 中国机械工程, 2016, 27(11): 1473-1478.
[6]	宋烨, 邬平波, 贾璐. 动车组头车车体疲劳强度分析[J]. 中国机械工程, 2015, 26(4): 553-559.
[7]	张礼华, 费蓝冰, 楼飞, 王康. 新型轮腿式地面移动机器人的结构设计与运动特性分析[J]. 中国机械工程, 2015, 26(21): 2867-2872.
[8]	张建成1;张庆霞2;毛智勇1. 基于行驶仿真试验的齿轮疲劳寿命分析[J]. 中国机械工程, 2014, 25(8): 1001-1006.
[9]	赵丽娟1;刘旭南1;孙强2. 基于VPANNs的掘进机回转台可靠性分析[J]. 中国机械工程, 2014, 25(5): 602-607.
[10]	宋宇, 陈无畏, 陈黎卿, . 车辆稳定性系统与四轮转向系统集成控制研究[J]. 中国机械工程, 2014, 25(20): 2788-2794.
[11]	李超;郑尚书;赵嫚;余洋. 涡旋压缩机小曲拐防自转机构动力特性分析[J]. 中国机械工程, 2014, 25(2): 236-241.
[12]	陈玉祥1, 臧孟炎1, 陈勇２, 胡志华２. 基于虚拟样机技术的手动变速器换挡力分析[J]. 中国机械工程, 2012, 23(8): 996-1000.
[13]	刘振皓1,2,巫世晶1,潜波3,王晓笋1. 复合行星齿轮传动系统虚拟样机仿真研究[J]. 中国机械工程, 2012, 23(16): 1962-1966.
[14]	郭大宝1, 2, 梅涛1, 2, 骆敏舟1, 2, 冯宝林1, 2, 赵江海1, 2. 老人服务机器人机械臂的动力学分析与轻量化设计研究[J]. 中国机械工程, 2012, 23(10): 1146-1150.
[15]	李文威, 陈南, 殷国栋. 基于参数化建模的复杂机械产品虚拟样机复用 [J]. 中国机械工程, 2011, 22(5): 530-535.