一种轨道交通车辆门系统动力学联合仿真分析方法

摘要

本发明主要涉及一种轨道交通车辆门系统动力学联合仿真分析方法，主要步骤为：(1)在SolidWorks环境下，对系统进行三维建模并转换为中性文件，导入ADAMS；(2)在Ansys中进行柔性体部件的模态分析，转换为中性文件，导入ADAMS以替换相应的刚体模型；(3)对仿真模型进行前置处理；(4)在Matlab中建立系统控制模型，通过ADAMS/Control模块对门系统进行仿真控制，完成整个系统的运动学及动力学仿真；(5)搭建实验测试平台，并进行系统的运动实验测试；(6)比较仿真结果与实验结果，不断修正模型；(7)进行正常开、关门及模拟实际工况的运动仿真，寻找最佳的门控系统模式。

主权项

一种轨道交通车辆门系统动力学联合仿真分析方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)在SolidWorks软件环境下，对轨道交通车辆门系统中零部件进行三维建模，并将门系统的三维装配体模型转换为ADAMS可导入的中性格式文件。(2)在Ansys中进行轨道交通车辆门系统中柔性体部件的模态分析，并转换为ADAMS可导入的中性格式文件替换三维装配体中的与其对应的刚体模型。(3)对仿真模型进行前处理设置，设置零部件材料属性、各零件之间的约束副、外界载荷、驱动。(4)在Matlab中建立轨道交通车辆门系统的控制算法，例如：正常开、关门的控制算法；模拟开、关门过程中施加外载荷的控制算法。并通过ADAMS/Control模块对门系统进行仿真控制，完成整个轨道交通车辆门系统的运动学及动力学仿真，并调用ADAMS/Solver进行仿真计算，输出轨道交通车辆门系统零部件的位移、速度、加速度及各零件之间的相互作用力的仿真结果。(5)搭建实验测试平台，并进行门系统运动实验测试，检测门板的位移、速度、加速度及摩擦力实验结果。(6)将步骤(4)的仿真结果与步骤(5)的实验结果进行比较，若两者的位移曲线误差小于10％，说明所建模型的准确性及仿真分析的可行性，可进行后续的步骤(7)；若两者误差大于10％，说明所建模型与真实模型存在较大的误差，则返回步骤(3)，进行参数修改，调整各约束副的接触参数，包括：刚度、力的非线性指数、最大粘滞阻尼系数、最大阻力时构件的变形深度、静态阻力系数，并重新进行仿真，输出仿真结果，直至两者误差小于10％。(7)进行正常开、关门的运动仿真及模拟实际运行中出现的工况运动仿真，输出轨道车辆门系统中门板的位移、速度、加速度，输出轨道车辆门系统中关键部件承载轮、滚动锁销、锁套、螺母套的位移、速度、加速度及各零件之间的相互作用力；以轨道交通车辆门系统中门板在关门过程中受到的冲击力最小、关门功率小于1W为优化目标，调整驱动参数分别进行仿真，寻找最佳的门控系统模式；并调整轨道交通车辆门系统中零部件的材料属性、接触参数条 件，分别进行仿真，比较相应的输出结果，进而为轨道交通车辆门系统装置后续改进提供理论依据。