200km-h電力機車輔助變流柜的結構仿真分析.pdf

1、為了適應我國時速200km/h客運專線運用要求，同時更好地滿足既有干線進一步提速發(fā)展需要，目前我國正在研制設計新一代200km/h交流傳動客運電力機車。電氣傳動是機車中極其重要的部分，其中輔助變流柜是保證該機車電氣傳動的一個重要的裝置，其內(nèi)部放置了大量的電氣設備，這些設備相互依靠、相互制約，是電氣性能得以實現(xiàn)的重要保證。 隨著機車車輛運行速度的不斷提高，列車在運行中承受的縱向、橫向及垂向的沖擊和振動等綜合載荷作用變得越來越復雜，

2、車體及其安裝結構包括車載吊掛件的運行工況也變得更為惡劣。柜體結構的強度和振動特性直接影響到柜內(nèi)電氣元件的正常工作，甚至影響列車運行安全。因此，為了確保柜體結構的設計合理性和使用安全性，在設計階段必須對柜體結構進行強度分析和模態(tài)分析。 本文利用計算機仿真分析軟件CATIA完成了200km/h電力機車輔助變流柜的三維造型結構設計。在詳細分析輔助變流柜結構特點的基礎上，運用有限元分析軟件HyperWorks，建立了柜體的有限元力學模型

3、。由于該柜體及其內(nèi)部設備的安裝采用的是鉚接和螺栓連接的結構形式，其模擬方式不同于焊接結構，針對其連接方式的特殊性，本文采用剛性單元模擬鉚接和螺栓連接，采用質量單元模擬柜內(nèi)電氣設備。依據(jù)標準EN61373，考核柜體在慣性力載荷下的強度，并進行模態(tài)分析。結果表明柜體初始設計方案局部結構的最大等效應力大于材料的許用應力220MPa，不符合標準。因此對柜體的強度薄弱部位進行了改進，并對改進后的柜體結構進行強度校核和模態(tài)分析，分析結果表明改進后的