基于ANSYS全平台的Simpack车辆-柔性轨道联合仿真教程

继创作《ABAQUS-Simpack车辆-柔性轨-浮置板耦合动力学20讲》（图1）获得6327播放量后，小编“兮枫如秋”与“南有乔木，不可休思”再次合作，创作《基于ANSYS APDL/GUI/Workbench全平台的Simpack车辆-柔性轨道联合仿真》，本课程旨在扩展、优化、深入探讨列车-线路耦合动力仿真实现技术在，为更多从事相关专业人员提供优质思路与技术支持。

图1《ABAQUS-Simpack车辆-柔性轨-浮置板耦合动力学20讲》

1. 课程内容简介

本课程主要针对广大ANSYS用户量身定制，无论是对workbench，还是经典GUI界面，甚至APDL感兴趣的用户，均适用。课程涵盖内容如下图所示：

基于APDL命令流建立钢轨模型如图2所示：

图2

该模型为21m60轨，枕间距为0.6m，材料为钢材，密度7850，杨氏模量2.1e11，泊松比0.3（均采用kg，m，Pa国际单位）。基于Workbench界面建立钢轨模型如图3所示

图3

上述均为有限元ANSYS操作过程截图，进行钢轨的模态分析，分析截断频率为1500Hz，前四阶频率分别如图4所示：

图4 轨道前四阶模态

接下来进行柔性轨道导入Simpack中，再生成好的fbi文件后继续进行ftr文件编写，简要如图5所示：

图5

柔性轨道制作完成效果如图所示：

图6

车辆建模最终效果如图所示

图7

最终，刚柔耦合搭接效果展示：

计算后动画效果如下：

计算所得钢轨位移时程图如下：

如上图所示，在无不平顺情况下，钢轨位移最大值在0.4mm左右，与matlab编程结果对比基本无差别。本次课程力攻ANSYS接口，以实现将适用人群从abaqus的使用者扩展至广大ansys使用者，建立完整、独立、独创、准确的课程体系，学者可以此为例，对毕业设计或是项目需求提供一份贴心的手把手教学算例。

2 展望

铁路大系统耦合动力学极为复杂，在公关相关领域的问题时，还是颇费周折，并不是特别的顺利，在此特别感谢simpack马璐工程师、QY-Tian博士等资深专家对此做出的巨大支持！！！以本课程为基础，建立体系化、高质量的扩展课程是我们至死不渝努力的目标，列车-线路减隔震的研究可参考上述两门课程进行深化，小编将继续推进土木工程领域下部基础的振动问题，例如：列车-线路-桥梁、列车-桥梁、等扩展问题。致敬车辆-轨道耦合动力学、桥梁动力学。桥梁种类繁多，悬吊类、梁类、拱类各式各样，其内部振动问题也是不同，但铁路系统中，桥梁类型主要选择简支梁进行施工，相比于特定的复杂桥梁，简支梁桥更具典型，因此，后续将以简支梁为例，进行课程的构建，希望大家多多支持，也希望广大能人志士多多参与讨论，横跨多种学科，小编内心也是有些彷徨，需要专业人员进行监督，有错必改，无错加冕。