1、、建立轉(zhuǎn)向架子結(jié)構(gòu)根據(jù)比較選擇，拓?fù)鋱D右邊的結(jié)構(gòu)建立車輛的整體模型。首先要建立的是轉(zhuǎn)向架子結(jié)構(gòu)，建立步驟如下：1、打開新建模型，首先在3dmodelsetup窗口里，點(diǎn)擊viewsetup，選擇standardviews窗口里的wheel/rail：perspectiveview.1=FXNumberofViewsActiveView(*OneCFour6-1r2r3r4廣S1MPACK:ViewSetupRefitViewProiectionTypePerspective+|ViewInertiaHwed二|1FrontPIare|0-1JBackPlane|iaooJZaorri/Tran

2、slate/Ro怕心StandardViewsOriigirialviisometr1cViek1：艾upupzupxdowndownzdownParal1elVie1：xv-Planaxz-FlaneYX-Fl且門已W-Flanezx-Fla門亡ZY-Planewh亡亡H氐I:P亡p亡匸直i“亡7i亡慟2、點(diǎn)擊模型窗口的Globals菜單，選擇gravity選項(xiàng)，改z值為10。這樣得到的坐標(biāo)，符合歐洲鐵路聯(lián)盟制定的標(biāo)準(zhǔn)。3、點(diǎn)擊Bodies圖標(biāo)，進(jìn)入body編輯窗口，右擊默認(rèn)的$B_BODY1,重命名為$B_BOGIE,設(shè)置參數(shù)。轉(zhuǎn)向架質(zhì)量kg3000kg質(zhì)心位置mZ=0.6縱向剛度I(gm

3、2)xx1500橫向剛度Ilgm2)yy2500垂向剛度I(gm2)ZZ2800車體重心至二系懸掛點(diǎn)距離0。9二系懸掛點(diǎn)值構(gòu)架重心距離0.4構(gòu)架重心值輪對重心距離0。1車輪滾動(dòng)圓半徑0.54、在MBSDefineBody窗口中，點(diǎn)擊3DGeometry選項(xiàng)，設(shè)置bogie構(gòu)架的幾何外形。首先選擇類型(Type)為22號(hào)：wheelrailbogie，具體參數(shù)的定義如下圖：LIDH2然后設(shè)置參數(shù)如下圖，設(shè)置初始位置(BuildIn)為：(0,0,-0.5)。f言iSIMPACK:PrimitiveDefinitionarameters:Color.ateLengthLivnLengthL2!5H

4、e-ightHlHelghkhewidthBl口丨三社日口匚亡igiht:T巳Fttm2OOOOOiHelpName:JPBodp1.Cuboid1dentilto.noneT卯色22:WheelRailBogieRef.Marker.noneBuildInmanddegRh-0.5Jfas-RyloPol-JoRe|-0.5RsJ|05AlphaIopscrJpiso-BetaloPiscTJRso-Gammao-1-180J|18Os.oootxw1.5OCKMMO.3OOCKQ.15OW0.1500(BacktoBodyDefinition5、點(diǎn)擊MBSDefineBody窗口中的Mar

5、kers按鍵，創(chuàng)建標(biāo)志點(diǎn)，為后續(xù)創(chuàng)建一系懸架、二系懸架服務(wù)，創(chuàng)建標(biāo)志點(diǎn)均是相對體（Body）的BFRF（Bodyfixedreferenceframe固結(jié)在體上是坐標(biāo)系）而創(chuàng)建的。如圖創(chuàng)建有六個(gè)標(biāo)志點(diǎn)，坐標(biāo)分別如下:(m)一系懸掛(Primarysuspension):(x,y,z)=(1.25,1.0,0.5)二系懸掛(Secondarysuspension):(x,y,z)=G,1.0,0.8)(m)具體步驟為，點(diǎn)擊makerlist窗口中的new按鍵，輸入新建標(biāo)志點(diǎn)的名稱，如$M_BODY1_PS_1L,創(chuàng)建一系懸掛力.6、如圖所示為創(chuàng)建好的bogie。7、新建體，命名為$BWS1，參數(shù)

6、如表格所示:輪對質(zhì)量kg1000kg質(zhì)心位置m(0,0，0)縱向剛度I(gm2)xx1000橫向剛度Ilgm2)yy100垂向剛度I(gm2)ZZ1000=#S1MPACK:MBSDefineBody8、設(shè)置輪軸的幾何形狀，選擇類型為02號(hào):圓柱體，具體參數(shù)設(shè)置如圖:BuildInmanddegName:SPWS1Cuboid(Identifyta.:nonebpe.02:CylinderRef.Marker.noneFixr-0.5刊-Rz|0RsAlpha|oFisa-Beta-180Gamma|0180Paramelers:Color.IOuterDJameterinnerDiamete

7、rLengthnINumberqTFl=O.IS&O-DO=0.0=220000-0=s4=0：flat;=1:smooth=1c-ap;P2=topr3=no=Numberofhigillightedplanes=HighlightedPlane匸aloLir=OKBacktoBodyDefinition9、在輪對上創(chuàng)建新的標(biāo)記點(diǎn)，坐標(biāo)為(x,y,z)=(0,1.0,-0.5)(m),用于創(chuàng)建一系力元。10、為了定義輪對的較接，需在參考坐標(biāo)系上建立兩個(gè)標(biāo)志點(diǎn)$M_Isys_WS_F(B),坐標(biāo)分別為(x,y,z)=(1.25,0,0.5)m。11、皿SIMPACK:MES&odyMarker

8、Lisi12、搭建虛車體，虛車體在SIMPACK建模中的作用很大，尤其在此處，通過建立虛車體，可以在子結(jié)構(gòu)中設(shè)置車體與轉(zhuǎn)向架的作用力元，在整體建模中，只需將虛車體與實(shí)際的車體固結(jié)在一起，即可實(shí)現(xiàn)力的作用。因此，對虛車體的要求是質(zhì)量、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量均足夠小，可以不影響實(shí)際車體的動(dòng)力學(xué)性能。新建虛車體，命名為$B_DUMMY,參數(shù)設(shè)置如下，點(diǎn)擊曰I圖標(biāo)，進(jìn)入全局參數(shù)的窗口，新建參數(shù)并命名為$P_DUMMY，賦值為1E7，點(diǎn)擊Assign確定。在體定義窗口，右擊質(zhì)量數(shù)值輸入窗口，出現(xiàn)valuegivenbysubstitutionvariables提示，點(diǎn)擊進(jìn)入，選擇$P_DUMMY,并同樣給轉(zhuǎn)動(dòng)慣量賦值

9、為$P_DUMMY.Lengthinxm1.0Lengthinym2。4Lengthinzm0。4初始位置為(x,y,z)=G,)SIMPACK:PrirnitiveDefinition13、在虛車體上設(shè)置兩個(gè)標(biāo)志點(diǎn)$M_DUMMY_L(R)，坐標(biāo)為Cy,z)=G,l,0.2)m,均在虛車體幾何結(jié)構(gòu)的下表面。返回體定義窗口后，選中WireframeRepresentation,則虛車體將總是以線框形式顯示。14、回到體定義窗口，進(jìn)入標(biāo)志點(diǎn)定義窗口，新建兩個(gè)標(biāo)志點(diǎn)$M_DUMMY_L(R)坐標(biāo)分別為(x,y,z)=(0,1,0.2)ySIMPACK:MBSBodyMarkerList15、為了定

10、義虛車體的較接，需在參考坐標(biāo)系上建立一個(gè)標(biāo)志點(diǎn)$M_Isys_DUMMY_CONNECT坐標(biāo)為C,y,Z）二（0,0,-1）m.Ss.MPACK:MBSDefineMarlcer|16、以上步驟為建立體（Body）、標(biāo)志點(diǎn)（Marker）。接下來需要構(gòu)建各部分之間的鉸接，建立鉸接的原則是自上而下，即FromMarker比ToMarker更接近慣性參考系.建立構(gòu)架（Bogie）的鉸接，設(shè)置如圖，F(xiàn)romMarker為$M_Isys,ToMarker為$M_BOGIE,如過將兩者顛倒過來則會(huì)在運(yùn)行過程中出現(xiàn)構(gòu)架翻轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。設(shè)置交接類型為RailwayVehicles,07:generalrailt

11、rackjoint（般輪軌鉸，自由度數(shù)有1,5,6三種選擇），自由度數(shù)設(shè)為6。此處不需要設(shè)置鉸接的初始位置.17、設(shè)置輪對1的鉸接,FromMarker為$M_Isys_WS_F,ToMarker為$M_WS1，選擇00：0Degreesoffreedom（0號(hào)固結(jié)鉸接），其他參數(shù)不變。同樣設(shè)置輪對2的鉸接，對應(yīng)的鉸接為FromMarker為$M_Isys_WS_B，ToMarker為$M_WS2，鉸接類型為00號(hào)。設(shè)置虛車體的鉸接FromMarker為$M_Isys_DUMMY_CONNECT,ToMarker為$M_DUMMY，鉸接類型為00號(hào)。WSIMPACK:MBSDefineJoin

12、tHelpNameFromMarkeri|$M瀘M.FToMarkerjJointType00;0Degree?ofFreedomInitialStatePosilionVelocityJointParameters：constRotationconstRotationConstRotationconstTranslationConstTranslationconstTranslationradj!：rad：廠迪InxinyinzRotationsequenee:OQOQo0七o.o.o.o.o.0.1a=KSIMPACK:MESDefineJoint18、以上為設(shè)置個(gè)部分的鉸接，現(xiàn)在定義轉(zhuǎn)向

13、架懸掛。首先設(shè)置三個(gè)方向的剛度(stiffness)與阻尼(damping)系數(shù)，進(jìn)入全局參數(shù)定義窗口，如圖，設(shè)置一系力二系力的三個(gè)方向的剛度、阻尼數(shù)值，具體參數(shù)值如表所示：一系力彈簧縱向剛度系數(shù)PCX(MN/S)30一系力彈簧橫向剛度系數(shù)PCY(MN/S)4一系力彈簧垂向剛度系數(shù)PCZ(MN/S)1.2一系力彈簧縱向阻尼系數(shù)PDX(KNS/M)15一系力彈簧橫向阻尼系數(shù)PDY(KNS/M)2一系力彈簧垂向阻尼系數(shù)PDZ(KNS/M)4二系力彈簧縱向剛度系數(shù)SCX(MN/S)0.15二系力彈簧橫向剛度系數(shù)SCY(MN/S)0。15二系力彈簧垂向剛度系數(shù)SCZ(MN/S)0。45二系力彈簧縱向阻

14、尼系數(shù)SDX(KNS/M)32二系力彈簧橫向阻尼系數(shù)SDY(KNS/M)32二系力彈簧垂向阻尼系數(shù)SDZ(KNS/M)20備注:SIMPACK軟件中長度單位為M.MBSSubstitutianVariables19、接下來定義構(gòu)架與輪對的一系懸掛力，在模型建立窗口，點(diǎn)擊力元(ForceElements)圖,進(jìn)入力元定義窗口，新建一個(gè)力元命名為$F_PS_1L,設(shè)置FromMarker為$M_BOGIE_PS_1L,ToMarker為$M_WS1_L，與定義鉸接一樣，需注意Marker的次序不能顛倒。設(shè)置力元類型為05：Spring-Damperparallelcmp(05號(hào)：彈簧-阻尼并聯(lián)緊密

15、力元)。右擊數(shù)值輸入窗口,分別將事先定義好的數(shù)值賦給相應(yīng)的變量，如圖所示：按照相同步驟新建力元$F_PS_1R,設(shè)置FromMarker為$M_BOGIE_PS_1R,ToMarker為$M_WS1_R，選擇相同的05號(hào)力元類型，由于一系力剛度阻尼參數(shù)相同，點(diǎn)擊力元定義窗口中的IdentityTo按鍵，選擇剛剛建好的力元$F_PS_1L，貝V彈簧阻尼系數(shù)均被賦值，與$F_PS_1L的系數(shù)相同。按照同樣的方法可以建立$F_PS_2L、$F_PS_2R,確保選擇正確的標(biāo)志點(diǎn)。fefrS1MPACK:MBSForteElement20、定義二系懸掛力，新建力元$F_SS_L,設(shè)置FromMarker

16、為$M_BOGIE_SS_L,ToMarker為$M_DUMMY_L,選擇05號(hào)力元類型，并將二系彈簧阻尼系數(shù)賦值給各相應(yīng)變量。同樣方法新建另一個(gè)二系力。以上為新建轉(zhuǎn)向架子結(jié)構(gòu)的全部步驟建成的轉(zhuǎn)向架如下圖所示：21、建模完成之后，在模型建立窗口中Info下拉菜單中點(diǎn)擊ForceElements：CouplingMarker，查看力元Marker之間的距離，出現(xiàn)如圖所示信息r_abs均為0,則說明新建力元正確。點(diǎn)擊保存模型。-Theco-o-rdiniat&saregivenwithrespecttobciclyfiK&drefereniceFrmneoFthefrombDdr_x廣r_zr_a

17、sForcensne000000ODi-OD0.000口ODDfOO口.OQQDDOODl-DDDOOOOOCIDD十口口:1F_P5_1L0O00000000+000CKlOOOOODfOOD00000000+00:JF_PS_1RtLOOOOOOOOPO0.|MOOOO+O00.000000004-00m00000000+0。:1F-PS-2L0O-O-O-O-O-O-ODr(O000000001-000CKlOOOOODf00D00000000+00:JF_P5_2FIDDDDDDCIODbDDCLQD+口口-1.4弓0：1：1：10-0D.QCKKKMQD+口:*F_LOOOOOOOD

18、-OD仃MMQQg+E-1斗弓01丄五:LD03gQQOOOQgPQ琉gnaiii亡oreiriitaLHTDnior口廣匸亡fflarkersFdeal二、建立車體子結(jié)構(gòu)1、新建模型，按照一中步驟設(shè)置global中的重力(Gravity)參數(shù)，以及調(diào)整視圖顯示。重新命名默認(rèn)的體為CARBODY,按照下表設(shè)置相關(guān)參數(shù)：車體質(zhì)量kg32000kg質(zhì)心位置m(0,0,-1.8)縱向剛度I(gm2)xx5.6E4橫向剛度Ilgm2)yy2。0E6垂向剛度I(gm2)ZZ2。0E6點(diǎn)擊進(jìn)入3D幾何參數(shù)設(shè)置窗口，選擇類型為21:WheelRailCab。按照下表設(shè)置其中的部分參數(shù)，colorid參數(shù)均設(shè)

19、為6,其他參數(shù)設(shè)置為0,則車體模型搭建成功。參數(shù)數(shù)值mHeight1inx0。5Height4inx4Length1inx26Width1inx2.9Width2inx2.9Width3inx2.65Width4inx2。52、在車體上新建標(biāo)志點(diǎn)$M_CARBODY_F(B),坐標(biāo)為(x,y,z)=(9.5,0,0.5)m,則車體模型完成，點(diǎn)擊保存。三、搭建整車模型1、新建文件夾，在其中新建兩個(gè)文件夾MAIN和DATABASE將上兩步建立模型后生成的CARBODY。ani、CARBODY.sys、BOGIE.ani和BOGIE.sys文件復(fù)制到DATABASE文件夾中，在MAIN中新建模型VE

20、HICLE，調(diào)整重力參數(shù)和視圖顯示。2、設(shè)置用戶數(shù)據(jù)庫，在用戶界面UI空白處右擊選擇第一項(xiàng)EditMBS-Model,找到c_db_path一行，復(fù)制并粘貼到下一行，按照下圖修改序號(hào)，將引號(hào)內(nèi)部分改為”。/DATABASE”，點(diǎn)擊保存，關(guān)閉窗口.1111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111$C3_3oer:aria_l,i=1.!codegenscenariodisabled!|=0renE13cring

21、s*1iiflrtrtA*A*iirrtrt1iiAflHA*A*ip-ith2)d?/SIMFACRtre-39/Adninistrater/SIMPACK-690Zdat/-1AAAAAnAHZnAnhaAAAAnArtbAAAnAnAi!AAAnh41UniTJB*fcftftl*Sl*S1ArtrtA*A*iirtrt1#Valiziic-Fcree5gravity3)-L.OCiCiQOC-DOClOE+OLJn/sigi-THGtGTiSulbscrue-cures*1iiAflHA*A*iiVAA1RTflnrln*點(diǎn)擊UI用戶界面空白處選擇倒數(shù)第四項(xiàng)EditModelSpeci

22、ficDataBasePath,在打開的窗口中最下面一行輸入。/DATABASE/，點(diǎn)擊保存，關(guān)閉窗口。用戶數(shù)據(jù)庫定義完成。3、新建虛輪對$B_WS1，在全局參數(shù)設(shè)置窗口中，設(shè)置$P_DUM數(shù)值為1E-6，虛輪對質(zhì)量及轉(zhuǎn)動(dòng)慣量均設(shè)為$P_DUM.進(jìn)入幾何參數(shù)定義窗口，選擇類型為30：CoordinateAxis（30號(hào)：坐標(biāo)軸），返回體定義窗口，點(diǎn)擊Generate/UpdateWheelRailElementsofJoint，進(jìn)入輪對外形定義窗口，使用默認(rèn)的參數(shù)，點(diǎn)擊確定，生成輪對。4、在體定義窗口中右擊$B_WS1，選擇復(fù)制,右擊空白處選擇粘貼，重命名為$B_WS2，再用同樣的方法新建$B

23、_WS3、$B_WS4。5、定義虛輪對鉸接，首先選擇$J_WS1，選擇交接類型為07號(hào)，交界初始位置設(shè)置s=21。5m。其余不變，同樣設(shè)置其他三個(gè)輪對的交接類型為07號(hào)，分別設(shè)這其初始位置s=19、2.5、Om。6、線路定義，鉸接設(shè)置完成后，點(diǎn)擊線路設(shè)置按鍵，此處先不添加軌道激勵(lì)，點(diǎn)擊7、點(diǎn)擊裝配按鍵“后的鉸接如圖示。OK生成軌道線路。，出現(xiàn)提示如下信息，點(diǎn)擊SetAllAsSuggested,則裝配完成。裝配HelpMSIMPACK:MBSCheckStateDependencyStatesConstraints/DependentState?DegreeofFreedomInfo:Then

24、umberofdependentstates(NX_dep)mustequalthenumberofconstraints(N_constr).NX_dep=N_constrActualNumbers:NX|24N_constr9=勺NX_depDOF16SelectSt-ateDependsncy:ShowaffectedStatesSuggestions：forallStatesCallStatesCforindependentStatesCnoneggggggggggcZ2ZZ2Z2ZZ2723452345622.SJ_W51=independent$J_wsi=dependent$J.wsi=dependentSJ_W51=independent$J_WS2=independentSJ.WS2=dependent$J_WS2=dependent$WS2=independentSJ_W52=independent$J_WS3=independentVIWP=dpnenripnrSetallassuggestedSet