(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111303097.X (22)申请日 2021.11.05 (71)申请人 中车资阳机车有限公司 地址 641301 四川省资阳市雁江区晨风路6 号 (72)发明人 杨毓康　王毅　李连凯　陈玲　 唐念　唐培　 (74)专利代理 机构 成都九鼎天元知识产权代理 有限公司 51214 代理人 孙元伟 (51)Int.Cl. G06F 30/23(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种机车旁承有限元仿真模拟方法及仿真 模型 (57)摘要 本发明公开了一种机车旁承有限元仿真模 拟方法及仿真模 型， 该方法将旁承接触面经有限 元仿真离散成多个旁承接触面有限元单元， 将橡 胶旁承经有 限元仿真离散成多个弹簧有 限元单 元， 多个旁承接触面有限元单元之间的每一个有 限元单元节 点连接一个单独的弹簧有限元单元。 本发明解决了现有技术存在的不便准确计算出 旁承接触位置附近的应力、 不便传递力矩、 设置 复杂等问题。 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 CN 114065575 A 2022.02.18 CN 114065575 A 1.一种机车旁承有限元仿真模拟方法， 其特征在于， 将旁承接触面经有限元仿真离散 成多个旁承接触面有限元单元(1)， 将橡胶旁承经有限元仿真离散成多个弹簧有限元单元 (2)， 多个旁承接触面有限元单元(1)之间的每一个有限元单元节点(3)连接一个单独的弹 簧有限元 单元(2)。 2.根据权利要求1所述的一种机车旁承有限元仿真模拟方法， 其特征在于， 假定旁承材 质均匀。 3.根据权利要求2所述的一种机车旁承有限元仿真模拟方法， 其特征在于， 假定每个弹 簧有限元 单元(2)的刚度相同。 4.根据权利要求3所述的一种机车旁承有限元仿真模拟方法， 其特征在于， 假定每一个 有限元单元节点(3)都拥有独立的位移。 5.根据权利要求4所述的一种机车旁承有限元仿真模拟方法， 其特征在于， 假定每一个 有限元单元节点(3)都拥有独立的反力。 6.根据权利要求1至5任一项所述的一种机车旁承有限元仿真模拟方法， 其特征在于， 将旁承接触面经有限元仿真离 散成多个正方 形的旁承接触面有限元 单元(1)。 7.根据权利要求6所述的一种机车旁承有限元仿真模拟方法， 其特征在于， 假定旁承接 触面有限元 单元(1)为拥有三个自由度的实体单 元或拥有六个自由度的板壳单 元。 8.根据权利要求7所述的一种机车旁承有限元仿真模拟方法， 其特征在于， 弹簧有限元 单元(2)只需要设置机车纵向、 横向和/或垂向方向的平移刚度， 而不需要设置机车纵向、 横 向和/或垂向方向的旋转刚度。 9.一种机车旁承有限元仿真模拟模型， 其特征在于， 根据权利要求1至8任一项所述的 一种机车旁承有限元仿 真模拟方法而成， 包括多个旁承接触面有限元单元(1)、 多个弹簧有 限元单元(2)， 多个旁承接触面有限元单元(1)之间的每一个有限元单元节点(3)连接一个 单独的弹簧有限元 单元(2)。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114065575 A 2一种机车旁 承有限元仿真模拟方 法及仿真模型 技术领域 [0001]本发明涉及机车车体结构强度有限元仿真分析技术领域， 具体是一种机车旁承有 限元仿真模拟方法及仿真模型。 背景技术 [0002]随着计算机辅助技术的发展， 结构强度有限元仿真分析在机车设计初期愈发重 要， 其快速、 经济的特点可以大规模减少设计浪费， 因此模拟的准确性成为必须关注的问 题。 机车橡胶旁承作为整个机车车体的支持点， 在有限元仿真分析中也是重要的约束边界 条件施加 点， 其模拟方式对旁承接触位置附近的应力大小和分布有着巨大影响。 目前常用 的模拟方式有两种： 一种是不考虑橡胶旁承刚度的影响， 直接约束机车车体旁承接触面； 另 一种是将单个橡胶旁承模拟成一个弹簧有限元单元， 然后通过杆单元或者位移耦合的方式 将弹簧有限元单元与机车车体旁承接触面连接。 第一种方法和 第二种方法的位移耦合使得 旁承接触面均处于过约束状态， 不能正确计算出旁承接触位置附近的应力。 第二种方法采 用杆单元进行连接时， 杆单元 的刚度取值不能明确， 同样造成计算出 的旁承接触位置附近 应力不准确。 同时由于弹簧有限元单元拥有 六个自由度， 为了传递力矩， 第二种方法设置的 弹簧有限元 单元必须包 含三个平 移刚度和三个旋转刚度。 发明内容 [0003]为克服现有技术的不足， 本发明提供了一种机车旁承有限元仿真模拟 方法及仿真 模型， 解决现有技术存在的不便准确计算出旁承接触位置附近的应力、 不便传递力矩、 设置 复杂等问题。 [0004]本发明解决上述问题所采用的技 术方案是： [0005]一种机车旁承有限元仿真模拟 方法， 将旁承接触面经有限元仿真离散成多个旁承 接触面有限元单元， 将橡胶旁承经有限元仿真离散成多个弹簧有限元单元， 多个旁承接触 面有限元 单元之间的每一个有限元 单元节点连接一个单独的弹簧有限元 单元。 [0006]作为一种优选的技 术方案， 假定旁承材质均匀。 [0007]作为一种优选的技 术方案， 假定每 个弹簧有限元 单元的刚度相同。 [0008]作为一种优选的技 术方案， 假定每一个有限元 单元节点都拥有独立的位移。 [0009]作为一种优选的技 术方案， 假定每一个有限元 单元节点都拥有独立的反力。 [0010]作为一种优选的技术方案， 将 旁承接触面经有限元仿真离散成多个正方形的旁承 接触面有限元 单元。 [0011]作为一种优选的技术方案， 假定旁承接触面有限元单元为拥有三个自由度的实体 单元或拥有六个自由度的板壳单 元。 [0012]作为一种优选的技术方案， 弹簧有限元单元只需要设置机车纵向、 横向和/或垂向 方向的平 移刚度， 而不需要设置 机车纵向、 横向和/或垂向方向的旋转刚度。 [0013]一种机车旁承有限元仿真模拟模型， 根据所述的一种机车旁承有限元仿真模拟 方说　明　书 1/3 页 3 CN 114065575 A 3