国产自主结构CAE软件iSolver案例分享 | 基于EN 15227的列车排障器强度校核

1. 引言

iSolver为一个完全自主的面向工程应用的通用结构有限元软件，对标Nastran、Ansys、Abaqus设计和实现，具备结构有限元常用分析类型和单元、材料、载荷等基础算法组件，精度和Abaqus一致。本文以排障器强度校核为例，演示iSolver的分析流程，并将iSolver和Abaqus计算结果进行对比。

2. 案例背景

排障器是轨道车辆用于排除前方诸如石块、积雪等障碍物，避免辗过路轨上的障碍物后把物体卷入车辆底部而造成运行障碍甚至导致出轨的一种装置。作为列车防碰撞主要部件之一，排障器保证了列车的行驶安全，发生列车与障碍物正面相撞事故时，没有装排障器的列车在相撞后，底架悬挂的设备可能受到破坏，而装上排障器后可减少甚至避免设备受到破坏。

3. 有限元模型介绍

排障器模型采用壳单元模拟，模型共包括壳单元55952个。排障器有限元模型如下：

排障器采用碳钢材料，材料属性如下：

分析步设置如下：

EN 15227标准规定了轨道车辆排障器需满足的计算要求，以确保其在受到碰撞过程中能保证车辆底架设备等的安全，排障器静强度计算工况如下表所示：

工况1、2载荷示意图如下所示：

   

   

4. 结果对比

基于Abaqus软件计算相同工况，并将其与iSolver计算结果进行对比：

 

 

 

 

 

 

 

 

结论：通过iSolver与Abaqus计算的EN 15227中规定的两种排障器工况中，排障器的Mises应力及位移结果均一致。