车体建立疲劳配重的方法、系统、存储介质、终端和轨道车辆技术方案

本公开提供了一种车体建立疲劳配重的方法、系统、存储介质、终端和轨道车辆，根据车体结构有限元骨架模型信息，确定上边梁、下边梁的配重节点数目，结合车体结构的空载设计均衡参数，计算上边梁、下边梁节点的配重参数，建立质量点；将车体结构的地板平均划分成为多分区域，根据乘客的设计高度，建立柔性耦合单元，结合根据车体结构的定员设计均衡参数，在柔性耦合单元上生成质量点；本公开可实现地铁车体疲劳载荷的方便、快速建模，避免人工操作错误。

【技术实现步骤摘要】
车体建立疲劳配重的方法、系统、存储介质、终端和轨道车辆
本公开属于仿真模型构建
，具体涉及一种车体建立疲劳配重的方法、系统、存储介质、终端和轨道车辆。
技术介绍
本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。现代交通的设计的特点是项目众多且设计周期短，快速的方案设计是提高核心竞争力的一个重要方面。在交通使用车体结构的方案设计阶段，需要对方案进行快速力学性能评估。当前国内外对车体强度仿真分析的主要手段是采用成熟的商业有限元分析软件，手动添加模型以及疲劳载荷。据专利技术人了解，在仿真模型中手动添加疲劳载荷进行仿真的方式，其缺点包括：1)手动建立载荷的步骤繁琐、重复的操作，耗费大量的建模时间；2)依赖于仿真人员的经验，对于仿真操作者具有较高的专业要求，容易发生人工操作错误；3)手动操作不易达到载荷均匀分布，使仿真结果不够精细、不能接近实际情况。
技术实现思路
本公开为了解决上述问题，提出了一种车体建立疲劳配重的方法、系统、存储介质、终端和轨道车辆，本公开可实现地铁车体疲劳载荷的方便、快速建模，避免人工操作错误。根据一些实施例，本公开采用如下技术方案：一种车体建立疲劳配重的方法，包括以下步骤：根据车体结构有限元骨架模型信息，确定上边梁、下边梁的配重节点数目，结合车体结构的空载设计均衡参数，计算上边梁、下边梁节点的配重参数，建立质量点；将车体结构的地板平均划分成为多分区域，根据乘客的设计高度，建立柔性耦合单元，结合根据车体结构的定员设计均衡参数，在柔性耦合单元的主节点上生成质量点。通过上述技术方案，本公开忽略车体内饰、座椅等附件的一一建模，简化了建模过程，而将其通过质量点配加在上边梁、下边梁上，以模拟车体较为恶劣或极端的情形，有利于疲劳强度校核的准确度，提升设计车体的安全性。作为可选择的实施方式，所述车体结构有限元骨架模型信息，包括：车体有限元骨架的质量、重心高度、车体空载设计质量与重心高度信息。作为可选择的实施方式，确定上边梁、下边梁的配重节点数目的具体过程包括：建立上边梁、下边梁的节点集合，根据节点集合确定上边梁、下边梁的节点数量，以及上边梁、下边梁的重心高度。作为进一步的限定，根据节点集合确定上边梁、下边梁的节点数量的具体过程包括：在建立车体结构有限元骨架模型时，按照预设的命名规则分别对上边梁、下边梁的节点进行命名，计算符合上边梁或下边梁的节点命名方式的节点个数，即为上边梁或下边梁的节点数量。作为可选择的实施方式，计算上边梁、下边梁节点的配重参数，建立质量点的具体过程包括：根据重心公式，基于上边梁、下边梁的节点数量，上边梁、下边梁的重心高度，车体有限元骨架的质量、重心高度、车体空载设计质量与重心高度，计算上边梁与下边梁的每个节点的配重质量。作为可选择的实施方式，所述上边梁的每个节点的配重质量相同，所述下边梁的每个节点的配重质量相同。作为可选择的实施方式，将车体结构的地板平均划分成为多分区域的具体过程包括：建立波纹地板的集合，使用夹逼算法将波纹地板平均划分成为多个大小相同的区域。作为可选择的实施方式，根据乘客的设计高度，建立柔性耦合单元的具体过程包括：将某个区域内的节点作为柔性耦合单元的从节点，以区域的中心为水平坐标，在垂向上，以乘客中心高度为坐标，确定柔性耦合单元的主节点。作为可选择的实施方式，在柔性耦合单元的主节点上生成质量点的具体过程包括：按照预设的命名规则识别柔性单元主节点，在主节点上生成质量单元，每个质量单元的质量为M/m，其中M为定员乘客质量，m为地板区域总数目。一种车体建立疲劳配重的系统，包括：空载配重模块，被配置为根据车体结构有限元骨架模型信息，确定上边梁、下边梁的配重节点数目，结合车体结构的空载设计均衡参数，计算上边梁、下边梁节点的配重参数，建立质量点；定员配重模块，被配置为将车体结构的地板平均划分成为多分区域，建立柔性耦合单元，根据乘客的设计高度，确定柔性耦合单元的主节点位置，结合根据车体结构的定员设计均衡参数，在柔性耦合单元的主节点上生成质量点。一种计算机可读存储介质，其中存储有多条指令，所述指令适于由终端设备的处理器加载并执行所述的一种车体建立疲劳配重的方法。一种终端设备，包括处理器和计算机可读存储介质，处理器用于实现各指令；计算机可读存储介质用于存储多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行所述的一种车体建立疲劳配重的方法。一种轨道车辆，包括但不限于地铁、列车，由上述车体建立疲劳配重的方法仿真设计得到。与现有技术相比，本公开的有益效果为：本公开在空载配重过程中，将内饰、座椅等附件通过质量点配加在上边梁、下边梁上，实现仿真模型与车体实际重心的吻合，简化了车体配重的流程，节约仿真时间，有利于疲劳强度校核的准确度，有助于提升设计车体的安全性。本公开在空载配重过程中，根据预设的命名规则，自动提取上边梁和下边梁节点，统计相应节点数量，节约仿真时间，缩短建模时间，提高工作效率。本公开通过定员配重，考虑到车体实际应用情形，添加乘客重力影响因素，保证疲劳强度校核仿真过程的全面性，能够保证建立交通使用车体结构的力学性能评估的准确性。本公开在定员配重过程中，使用夹逼算法对波纹地板自动分区，能够实现乘客质量的均匀布置，提高了仿真结果的准确性和精度。附图说明构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。图1是本实施例的配重过程示意图；图2是本实施例中车辆骨架有限元模型示意图；图3是本实施例中车体地板的自动分区与模拟乘客结果示意图；图4是本实施例的柔性单元结构示意图。具体实施方式：下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。实施例一：如图1所示，一种车体仿真快速建立疲劳载荷方法，主要包括了整备空载配重与整备定员配重步骤，在本实施例中，整备空载与整备定员，分别称之为AW0与AW2状态。其中，整备空载配重(即AW0配重)过程包括：根据既有的车体骨架有限元模型信息，自动测算模型的质量与重心，获得有限元骨架的质量为m0，重心高度为h0，AW0设计质量与重心分别为mAW0与hAW0。分别建立上边梁、下边梁的配重节点的set集，按照预设的命本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车体建立疲劳配重的方法，其特征是：包括以下步骤：/n根据车体结构有限元骨架模型信息，确定上边梁、下边梁的配重节点数目，结合车体结构的空载设计均衡参数，计算上边梁、下边梁节点的配重参数，建立质量点；/n将车体结构的地板平均划分成为多分区域，根据乘客的设计高度，建立柔性耦合单元，结合根据车体结构的定员设计均衡参数，在柔性耦合单元的主节点上生成质量点。/n

【技术特征摘要】
1.一种车体建立疲劳配重的方法，其特征是：包括以下步骤：
根据车体结构有限元骨架模型信息，确定上边梁、下边梁的配重节点数目，结合车体结构的空载设计均衡参数，计算上边梁、下边梁节点的配重参数，建立质量点；
将车体结构的地板平均划分成为多分区域，根据乘客的设计高度，建立柔性耦合单元，结合根据车体结构的定员设计均衡参数，在柔性耦合单元的主节点上生成质量点。


2.如权利要求1所述的一种车体建立疲劳配重的方法，其特征是：所述车体结构有限元骨架模型信息，包括：车体有限元骨架的质量、重心高度、车体空载设计质量与重心高度信息。


3.如权利要求1所述的一种车体建立疲劳配重的方法，其特征是：确定上边梁、下边梁的配重节点数目的具体过程包括：建立上边梁、下边梁的节点集合，根据节点集合确定上边梁、下边梁的节点数量，以及上边梁、下边梁的重心高度。


4.如权利要求3所述的一种车体建立疲劳配重的方法，其特征是：根据节点集合确定上边梁、下边梁的节点数量的具体过程包括：在建立车体结构有限元骨架模型时，按照预设的命名规则分别对上边梁、下边梁的节点进行命名，计算符合上边梁或下边梁的节点命名方式的节点个数，即为上边梁或下边梁的节点数量。


5.如权利要求1所述的一种车体建立疲劳配重的方法，其特征是：计算上边梁、下边梁节点的配重参数，建立质量点的具体过程包括：根据重心公式，基于上边梁、下边梁的节点数量，上边梁、下边梁的重心高度，车体有限元骨架的质量、重心高度、车体空载设计质量与重心高度，计算上边梁与下边梁的每个节点的配重质量。


6.如权利要求1所述的一种车体建立疲劳配重的方法，其特征是：所述上边梁的每个节点的配重质量相同，所述下边梁的每个节点的配重质量相同。


7.如权利要求1所述的一种车体建立疲劳配重的方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宗正，李宁，赵子豪，赵思聪，王晖，
申请(专利权)人：中车青岛四方机车车辆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37