基于SIMPACK软件的客车简化整车模型的搭建

【基于SIMPACK软件的客车简化整车模型的搭建】 SIMPACK是一款多体动力学仿真软件，广泛应用于铁路车辆、机械工程等领域。本教程主要讲解如何利用SIMPACK构建一个客车的简化模型，尤其是转向架部分。 我们需要在3Dmodel setup窗口中设定视图，选择standard views下的wheel/rail：perspective view，以便于观察和操作。接着，在Globals菜单中调整重力参数，设置z值为10，遵循欧洲铁路联盟的标准。 接下来，我们开始创建转向架模型。点击Bodies图标进入body编辑窗口，将默认的$B_BODY1重命名为$B_BOGIE，设置相应的质量、质心位置以及刚度等参数，以模拟转向架的物理特性。例如，转向架质量3000kg，质心位置Z轴为-0.6m，纵向、横向和垂向刚度分别为1500、2500和2800。 为了定义转向架的几何外形，我们需要在MBS Define Body窗口中选择3D Geometry选项，这里选择类型为22号的wheel rail bogie，设置初始位置为（0，0，-0.5）。同时，创建标志点（Markers）用于后续悬挂系统的建立，这些标志点是相对于Body的BFRF创建的。 接着，我们继续创建轮对模型，新建体$B_WS1，并设定其质量和刚度。然后，定义轮轴的几何形状，选择类型02号的圆柱体，设置相关参数。在轮对上创建标记点，用于建立一系悬挂力。为了定义轮对的铰接，还需要在参考坐标系上建立两个标志点。 此外，建立虚车体（$B_DUMMY）是SIMPACK建模中的关键步骤，它能模拟车体与转向架之间的相互作用力，但不会影响实际车体的动力学性能。虚车体的质量和转动惯量设置得非常小，参数可以通过全局变量$P_DUMMY来控制。 我们通过标志点定义和铰接构建来连接各个部件。例如，构架（Bogie）的铰接通过From Marker（$M_Isys）和To Marker（$M_BOGIE）建立，交接类型设为RailwayVehicles，07：general rail track joint，自由度数设为6。 总结来说，SIMPACK建模涉及到的关键步骤包括视图设置、物体参数设定、几何外形定义、标志点创建、铰接构建以及动力学属性的定义。通过这样的建模过程，我们可以模拟客车在不同条件下的运动状态，进行仿真分析，优化设计，提高车辆性能。这个教程详细介绍了每个步骤，对于理解和掌握SIMPACK软件的使用具有很高的实用性。