轨道车辆动力学仿真

通过 MBS 了解轨道车辆动力学

轨道车辆是很复杂的系统，其性能取决于多个组件的交互，包括轮轨接触接口、悬挂、转向架、车钩和其他移动部件。优化并了解这些交互对于确保车辆安全、速度、可靠性和舒适性至关重要。列车的复杂性及其较长的车身长度使得仿真其行驶动力学成了一个需要解决的、极具挑战性的工程问题。工程师必须考虑各个组件之间可能存在的所有相对运动。

多体系统仿真 (MBS) 是唯一能在无需物理样机的情况下，分析和了解整个系统动力学的技术。MBS 可帮助工程师构建虚拟样机，允许在开发周期的早期阶段执行虚拟测试。考虑到众多 KPI，可以对设计空间进行全面探索，在相互竞争的备选方案中找到最佳设计，这比物理测试更快、更省成本。通过（但不限于）仿真辅助维护、事故调查和保修/误用工况研究，MBS 的价值将延续到车辆的整个生命周期。

轮轨接触力学及其影响

轮轨接触对铁路车辆的整体动力学性能的影响最为显著。这种接触几乎在铁路行业所有重大关键问题中都起着作用，其中包括：

• 运行的安全性和可靠性：车辆在轨道上的脱轨稳定性。
• 乘客舒适性：轨道的不平顺性会通过接触接口激发车辆。
• 维护成本、辐射噪声和能源效率：所有这些都会受到轨道及车轮踏面磨耗的影响。

由于金属与金属之间的高刚度接触以及踏面之间复杂的摩擦性能，轮轨接触力学很难求解。要准确仿真轨道车辆动力学，准确的轮轨接触计算是至关重要的。Simpack 技术提供快速、准确、稳健的轮轨接触算法，允许非椭圆接触和每个车轮的多个接触面。

虚拟样机设计助力优化性能

该视频高度概括了如何使用达索系统的仿真功能开发、优化并虚拟验证轨道车辆的动力学和性能属性。它侧重于多个方面，如提供更安全舒适的旅程、缩短旅途时间、预测任意结构的公差以及提供预测性维护信息等。

MBS应用于所有类型的轨道系统 

多体系统仿真 (MBS) 可用于分析和设计任何类型的轨道式/导向式车辆或机械装置，从有轨电车到完整的铰接式高速列车都涵盖在内。此外，它还可用于专业应用，例如过山车、材料搬运系统，甚至是磁悬浮列车。Simpack 被全球各地的制造商和运营商所采用，是铁路系统动力学领域领先的多体系统仿真 (MBS) 软件。