基于簧下设备弹性振动特性的轨道车辆动力学对比研究

论文摘要

以某地铁探伤车搭载的探伤设备为研究对象,采用模态叠加法将柔性搭载架的物理坐标转换为模态坐标,建立车辆刚柔耦合动力学模型。在得到簧下设备线性响应的基础上,分别研究车轮不圆顺和轨道不平顺引起的簧下设备弹性振动,并对比分析簧下设备对原参数车辆、无簧下设备车辆和簧下设备增加弹性橡胶关节车辆3种车辆动力学模型稳定性、平稳性和曲线通过性的影响。结果表明:当车轮不圆顺激扰频率与簧下设备垂向振动固有频率一致时,簧下设备的振幅响应最大;当车速高于某特定值时,轨道不平顺的随机激扰能够激发出簧下设备的弹性振动,其振动能量集中于簧下设备垂向和横向的固有频率,且能量集中频率不随车速的变化而变化;簧下设备导致车辆稳定性和曲线通过性降低,但不影响车辆的运行平稳性;通过对簧下设备增加弹性橡胶关节悬挂,能使车辆的稳定性和曲线通过性得到有效改善。

论文目录

• 1 柔性簧下设备的建模及计算方法
•   1.1 柔性簧下设备物理坐标的表示方法
•   1.2 模态叠加法
•   1.3 刚柔耦合振动微分方程
• 2 刚柔耦合模型
•   2.1 界面节点设置
•   2.2 模态计算
•   2.3 动力学建模
• 3 振动响应分析
•   3.1 簧下质量线性振动响应
•   3.2 车轮不圆顺下的弹性振动响应
•   3.3 轨道随机不平顺下的弹性振动响应
• 4 簧下设备对车辆动力学性能的影响
•   4.1 稳定性
•   4.2 平稳性
•   4.3 曲线通过性
• 5 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 戚壮,刘鹏飞,王久健,陈恩利

关键词: 簧下设备,刚柔耦合,振动模态,车辆动力学,车轮不圆顺,轨道不平顺,固有频率

来源: 中国铁道科学 2019年02期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑

专业: 铁路运输

单位: 石家庄铁道大学机械工程学院

基金: 国家自然科学基金资助项目(11790282,11702179),河北省高等学校青年拔尖人才计划项目(BJ2017001,BJ2016047),中央引导地方科技发展专项资金资助项目(18965341G)

分类号: U270.11

页码: 107-114

总页数: 8

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