一種基于有限元法的車輛減速器分析及優(yōu)化方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鐵路車輛減速器設(shè)計技術(shù)，尤其涉及一種基于有限元法的車輛減速器分析及優(yōu)化方法。
【背景技術(shù)】
[0002]車輛減速器是車輛地面調(diào)速設(shè)備，設(shè)置在駝峰編組站線束或股道中，與控制系統(tǒng)配合，對溜放中的車輛進(jìn)行速度控制。實質(zhì)應(yīng)用中，對車輛減速器的性能要求極高，而由于安裝位置受限，車輛減速器的尺寸要受到很大的約束。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，車輛減速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計方法一般都需制造出實體進(jìn)行測試，根據(jù)測試結(jié)果進(jìn)行局部結(jié)構(gòu)設(shè)計改進(jìn)，過程復(fù)雜、周期長、經(jīng)濟性差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種經(jīng)濟、迅速、靈活的基于有限元法的車輛減速器分析及優(yōu)化方法。
[0005]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0006]本發(fā)明的基于有限元法的車輛減速器分析及優(yōu)化方法，包括步驟:
[0007]A、獲取車輛減速器的結(jié)構(gòu)參數(shù)，建立三維模型；
[0008]B、將所述三維模型組裝成為一個分析單元的模型組件；
[0009]C、對所述車輛減速器的實際受力情況進(jìn)行分析，將分析結(jié)果作為邊界條件；
[0010]D、對所述模型組件進(jìn)行有限元網(wǎng)格劃分；
[0011]E、進(jìn)行運算，得到其應(yīng)力分析結(jié)果；
[0012]F、判斷分析結(jié)果是否符合設(shè)計要求，如果是，結(jié)束；如果否，則優(yōu)化減速器結(jié)構(gòu)并重復(fù)上述步驟；
[0013]上述步驟按次序A、B、C、D、E、F或次序A、B、D、C、E、F依次進(jìn)行。
[0014]由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實施例提供的基于有限元法的車輛減速器分析及優(yōu)化方法，由于包括獲取車輛減速器的結(jié)構(gòu)參數(shù)，建立三維模型；將模型組裝成為一個分析單元的組件；對減速器的實際受力情況進(jìn)行分析，將分析結(jié)果作為邊界條件；對模型組件進(jìn)行有限元網(wǎng)格劃分；進(jìn)行運算，得到其應(yīng)力分析結(jié)果，并判斷分析結(jié)果是否符合設(shè)計要求，如果否，則優(yōu)化減速器結(jié)構(gòu)并重新建模，具有更大的適應(yīng)性和求解能力，并且無需制造出實體，分析過程經(jīng)濟、迅速、具有更大的靈活性和適應(yīng)性。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明實施例中車輛減速器的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0016]下面將對本發(fā)明實施例作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0017]本發(fā)明的基于有限元法的車輛減速器分析及優(yōu)化方法，其較佳的【具體實施方式】是:
[0018]包括步驟:
[0019]A、獲取如圖1所示的車輛減速器的結(jié)構(gòu)參數(shù)，建立三維模型；
[0020]B、將所述三維模型組裝成為一個分析單元的模型組件；
[0021]C、對所述車輛減速器的實際受力情況進(jìn)行分析，將分析結(jié)果作為邊界條件；
[0022]D、對所述模型組件進(jìn)行有限元網(wǎng)格劃分；
[0023]E、進(jìn)行運算，得到其應(yīng)力分析結(jié)果；
[0024]F、判斷分析結(jié)果是否符合設(shè)計要求，如果是，結(jié)束；如果否，則優(yōu)化減速器結(jié)構(gòu)并重復(fù)上述步驟；
[0025]上述步驟按次序A、B、C、D、E、F或次序A、B、D、C、E、F依次進(jìn)行。
[0026]所述步驟A中，采用Pro/e、soIidworks或UG三維建模軟件進(jìn)行三維建模。
[0027]所述步驟C中，對所述車輛減速器的實際受力情況進(jìn)行分析包括以下任一種或多種:加載的力、加載的力矩、熱、位移約束、轉(zhuǎn)動約束、材料屬性。
[0028]所述分析為針對車輛減速器的整體或零件或零件組合的分析。
[0029]本發(fā)明的基于有限元法的車輛減速器分析及優(yōu)化方法，包括獲取車輛減速器的結(jié)構(gòu)參數(shù)，建立三維模型；將模型組裝成為一個分析單元的組件；對減速器的實際受力情況進(jìn)行分析，將分析結(jié)果作為邊界條件；對模型組件進(jìn)行有限元網(wǎng)格劃分；進(jìn)行運算，得到其應(yīng)力分析結(jié)果，并判斷分析結(jié)果是否符合設(shè)計要求，如果否，則優(yōu)化減速器結(jié)構(gòu)并重新建模。該方法具有更大的適應(yīng)性和求解能力，并且無需制造出實體，分析過程經(jīng)濟、迅速、具有更大的靈活性和適應(yīng)性。
[0030]具體實施例:
[0031]獲取車輛減速器分析單元中所有零部件結(jié)構(gòu)的幾何尺寸參數(shù)，建立三維模型?？梢圆捎肞ro/e、solidworks、UG等軟件進(jìn)行三維建模。
[0032]將模型裝配成為一個分析單元的組件。
[0033]對減速器的實際工況受力情況進(jìn)行分析，包括加載的力、力矩、熱、位移及轉(zhuǎn)動約束、材料屬性，或其中的幾種進(jìn)行組合，以上條件作為分析計算的邊界條件。各個零件，或者零件的不同位置，出現(xiàn)極限受力狀況時的工況不同，需要分別創(chuàng)建多種工況進(jìn)行分析。因此可根據(jù)目標(biāo)分析不同工況的邊界條件，分別進(jìn)行加載。
[0034]對模型組件進(jìn)行有限元網(wǎng)格劃分。
[0035]建立一個分析，根據(jù)分析的需要來選擇邊界條件，選擇計算參數(shù)，確定，計算機開始運算，之后得到應(yīng)力分析結(jié)果。
[0036]判斷分析結(jié)果是否符合設(shè)計的強度和壽命要求，如果符合，則完成計算分析過程。
[0037]如果否，則優(yōu)化減速器結(jié)構(gòu)，重新建模。重復(fù)上述步驟，直到符合設(shè)計需求為止。
[0038]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項】
1.一種基于有限元法的車輛減速器分析及優(yōu)化方法，其特征在于，包括步驟: A、獲取車輛減速器的結(jié)構(gòu)參數(shù)，建立三維模型； B、將所述三維模型組裝成為一個分析單元的模型組件； C、對所述車輛減速器的實際受力情況進(jìn)行分析，將分析結(jié)果作為邊界條件； D、對所述模型組件進(jìn)行有限元網(wǎng)格劃分； E、進(jìn)行運算，得到其應(yīng)力分析結(jié)果； F、判斷分析結(jié)果是否符合設(shè)計要求，如果是，結(jié)束；如果否，則優(yōu)化減速器結(jié)構(gòu)并重復(fù)上述步驟； 上述步驟按次序A、B、C、D、E、F或次序A、B、D、C、E、F依次進(jìn)行。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于有限元法的車輛減速器分析及優(yōu)化方法，其特征在于，所述步驟A中，采用Pro/e、soIidworks或UG三維建模軟件進(jìn)行三維建模。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于有限元法的車輛減速器分析及優(yōu)化方法，其特征在于，所述步驟C中，對所述車輛減速器的實際受力情況進(jìn)行分析包括以下任一種或多種:加載的力、加載的力矩、熱、位移約束、轉(zhuǎn)動約束、材料屬性。4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的基于有限元法的車輛減速器分析及優(yōu)化方法，其特征在于，所述分析為針對車輛減速器的整體或零件或零件組合的分析。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于有限元法的車輛減速器分析及優(yōu)化方法，包括獲取車輛減速器的結(jié)構(gòu)參數(shù)，建立三維模型；將模型組裝成為一個分析單元的組件；對減速器的實際受力情況進(jìn)行分析，將分析結(jié)果作為邊界條件；對模型組件進(jìn)行有限元網(wǎng)格劃分；進(jìn)行運算，得到其應(yīng)力分析結(jié)果，并判斷分析結(jié)果是否符合設(shè)計要求，如果否，則優(yōu)化減速器結(jié)構(gòu)并重新建模。具有更大的適應(yīng)性和求解能力，并且無需制造出實體，分析過程經(jīng)濟、迅速、具有更大的靈活性和適應(yīng)性。
【IPC分類】G06F17/50
【公開號】CN105138721
【申請?zhí)枴緾N201510413129
【發(fā)明人】李秀杰, 高立中, 楊崢, 胡淼, 邱戰(zhàn)國, 屠志平, 高立誠, 王海龍, 甄宇陽
【申請人】中國鐵道科學(xué)研究院通信信號研究所, 中國鐵道科學(xué)研究院, 北京市華鐵信息技術(shù)開發(fā)總公司, 北京銳馳國鐵智能運輸系統(tǒng)工程技術(shù)有限公司
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年7月14日