轨道模块

Simpack 对轨道导向系统的多体系统仿真

使用 Simpack 建模轨道导向系统

Simpack Rail 模块支持建模和分析任何轨道导向系统。典型的轨道车辆（包括高铁、区域列车、机车、有轨电车和货运车辆等）通常都可以在 Simpack 中建模。此外，Simpack Rail 还能对一些特殊的轨道应用场景进行建模，例如过山车和悬挂式铁路。Simpack Rail 还可以对所有常见的轨道类型建模，包括有砟轨道、无砟轨道、桥梁、道岔和辙叉等。

Simpack Rail

Simpack Rail 模块为铁路应用提供了专门的建模元件，可轻松对标准车辆部件和基础设施进行建模。这些元件可用于便捷地对轮对进行建模，包括但不限于配备独立车轮的车轴、扁疤（失圆）车轮、用于轮缘润滑的摩擦修正、传动系统或制动动力学等情况。结合 Simpack 的标准元件，一个丰富的专用悬挂元件库具备对剪切弹簧、空气弹簧、螺旋弹簧、减震器、摩擦元件和轴承进行建模的功能。

借助直观的用户界面，可以定义任意轨道布局，包括额外的局部不平顺 / 缺陷情况，既可以直接输入数据，也可以引用来自其他渠道（测量所得）的外部轨道数据。道岔、辙叉和转辙器等轨道部件也能轻松建模。在 Simpack 中，可对不同复杂程度的轨道进行建模，从惯性固定和弹性轨道（可变道砟 / 基础刚度）部件，到基于有限元模型的完全柔性轨道模型（详见 Simpack FlexTrack）均可实现。模型中还可以包含与受电弓接触的接触网和架空接触线结构等铁路基础设施建模。

Simpack Rail 模块提供了多种快速且精确的轮轨接触计算方法，这些方法具有不同的精度等级。能够深入详细地了解轮轨接触状况，包括每个接触斑内滑动和粘着区域的法向和切向应力分布。

Simpack FlexTrack

Simpack FlexTrack（柔性轨道）模块可在 Simpack Rail 模型中对基于有限元的轨道区段进行仿真，从而将轨道/结构柔性的影响纳入考虑范围。柔性轨道区段可以涵盖从短距离的有砟轨道、道岔和辙叉，到桥梁等整体结构的任何部分。Flextrack 使工程师不仅能够研究轨道柔性对车辆动力学的影响，还能探究轨道结构自身的内力情况。

SImpack Rail Wear

Simpack Rail Wear 是 Simpack Rail 的附加模块。该模块可确定整个踏面的分布以及磨耗导致的踏面变化。在整个使用周期内，由于铁路车辆施加的作用力，车轮和钢轨会出现磨耗以及滚动接触疲劳 (RCF) 现象。这种磨耗会引发维护和安全方面的问题。用户可以在 “（Krause/Poll）” 磨耗定律和更详细的“Archard”磨耗定律之间进行选择。由于存在众多不同的磨耗和滚动接触疲劳RCF定律，该模块采用了开放式结构，这使你还有机会实现自己偏爱的磨耗和滚动接触疲劳RCF定律。

Simpack Interface to Kalker Contact

Kalker Contact 可将 J.J. Kalker 教授和 E. Vollebregt 教授开发的先进轮轨接触分析软件 CONTACT与 Simpack Rail 相连。CONTACT 会充分考虑车轮和轨道的局部几何图形以及它们的相对运动（法向趋近和切向蠕滑）。它会计算实际的非椭圆接触区域，将其划分为粘着区和滑动区，并计算接触斑内产生的压力和摩擦应力。这种计算采用了一种变分方法，该方法类似于有限元法，但速度要快得多。它主要关注所谓的集中接触，并采用均质弹性材料。

Simpack Interface to Kalker Contact 允许使用 CONTACT 对现有的仿真进行后处理。它会就切向力、接触斑形状和应力分布等结果进行对比，这对于磨耗和滚动接触疲劳评估非常重要。此外，Simpack 还可以作为易于操作的前处理器供 CONTACT 使用。Vtech CMCC 是 CONTACT 库的经销商。