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《基于功率流方法的高速列車車體與車下懸吊部件耦合振動(dòng)研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、國內(nèi)圖書分類號(hào):U271.91密級(jí):公開國際圖書分類號(hào):629西南交通大學(xué)研究生學(xué)位論文基于功率流方法的高速列車車體與車下懸吊部件耦合振動(dòng)研究年級(jí)二〇一五級(jí)姓名王盛明申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別工學(xué)碩士專業(yè)載運(yùn)工具運(yùn)用工程指導(dǎo)老師曾京教授二零一八年五月ClassifiedIndex:U271.91U.D.C:629SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisStudyonCoupledVibrationsbetweenCarbodyandUndeframeSuspendedEquipmento
2、fHighSpeedTrainsBasedonPowerFlowMethodGrade:2015Candidate:WangShengmingAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpeciality:VehicleOperationEngineeringSupervisor:Prof.ZengJingMay.20,2018西南交通大學(xué)碩士學(xué)位論文第I頁摘要高速列車車下懸掛設(shè)備振動(dòng)對(duì)車輛運(yùn)行的平穩(wěn)性、安全性和舒適性有著重要的影響,尤其是涉及乘客時(shí),車下激勵(lì)通過隔振系統(tǒng)傳遞至
3、車體的振動(dòng),也是乘客感到不舒適的主要來源。因此,有必要探究車下有源設(shè)備的隔振效果,改善車輛的運(yùn)行性能。本文運(yùn)用功率流方法,通過導(dǎo)納與阻抗矩陣的四端參數(shù)方程,計(jì)算車下設(shè)備通過隔振系統(tǒng)傳遞至車體的功率流和力傳遞率,研究了隔振系統(tǒng)各參數(shù)對(duì)系統(tǒng)功率流傳遞及隔振效果的影響。理論分析表明,隔振系統(tǒng)剛度決定著隔振效果,在實(shí)際設(shè)計(jì)中要嚴(yán)格把控這一參數(shù)。振動(dòng)控制在機(jī)械工程領(lǐng)域中是一門重要的分支學(xué)科,在工程實(shí)際利用中也是關(guān)鍵的一環(huán)。經(jīng)典力學(xué)理論是振動(dòng)領(lǐng)域使用最多,應(yīng)用范圍最廣的一種研究方法。利用能量傳遞的方法在國內(nèi)近幾年逐漸成為研究熱點(diǎn),從振
4、動(dòng)產(chǎn)生的能量以及能量的傳遞關(guān)系入手,結(jié)合傳統(tǒng)振動(dòng)理論和動(dòng)力學(xué)理論的基本原理?;诠β柿鞣椒?,優(yōu)化分析復(fù)雜系統(tǒng)的隔振效果,由上世紀(jì)提出以來,已成為當(dāng)下研究隔振理論的最優(yōu)方法之一。導(dǎo)納矩陣和功率流分析法相結(jié)合是對(duì)復(fù)雜機(jī)械結(jié)構(gòu)的振動(dòng)能量進(jìn)行分析的一種有效方法,也是對(duì)設(shè)備減振效果分析的一種相對(duì)簡單的方式。功率流分析方法利用的是某一階系統(tǒng)的力和速度,兩者可以在實(shí)際中測量,且能量是一個(gè)振動(dòng)傳遞中的標(biāo)量,比起傳統(tǒng)振動(dòng)分析方式,對(duì)機(jī)械振動(dòng)系統(tǒng)更加方便有效。對(duì)于一個(gè)完整的機(jī)械系統(tǒng),功率流法計(jì)算的能量也可以清楚地表示能量的流向,通過計(jì)算可以看
5、出哪一部分的能量大小,通過這點(diǎn),研究人員可以進(jìn)行有目的振動(dòng)控制與參數(shù)把控。本文首先通過理論分析,列出功率流分析方法的基本方程,建立車輛系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,計(jì)算剛性系統(tǒng)或剛?cè)狁詈舷到y(tǒng)車下懸吊單個(gè)或者多個(gè)設(shè)備的共振頻率,分析力與能量在系統(tǒng)中的傳遞關(guān)系,推導(dǎo)車輛動(dòng)力學(xué)方程式,利用四端參數(shù)法求出各階子系統(tǒng)的導(dǎo)納與阻抗矩陣,代入至功率流方程,利用計(jì)算仿真軟件,求出每一階隔振裝置的功率流,輸出車體的功率流頻率和響應(yīng)曲線,分析驗(yàn)證車輛懸吊設(shè)備上某一參數(shù)的具體效果。著重分析改變車下懸吊設(shè)備和車體自身的阻尼、剛度、質(zhì)量后,輸入車體的能量變化趨勢
6、,分別驗(yàn)證某一參數(shù)對(duì)車下懸吊設(shè)備和車體的減振效果。計(jì)算車體的剛性和剛?cè)狁詈舷到y(tǒng)功率流曲線,將理論研究與實(shí)際情況相結(jié)合,得到兩種不同系統(tǒng)的功率流曲線,分析兩者之間共振峰值形狀的不同的原因。通過理論分析與工程實(shí)際對(duì)比,提出對(duì)隔振系統(tǒng)產(chǎn)生影響較大的關(guān)鍵參數(shù)因子。關(guān)鍵詞功率流;隔振;動(dòng)力學(xué);四端參數(shù)法;導(dǎo)納矩陣西南交通大學(xué)碩士學(xué)位論文第II頁AbstractVibrationcontrolisanimportantsub-disciplineinthefieldofmechanicalengineering,anditisalso
7、akeystepintheactualuseofengineering.Classicalmechanicstheoryisthemostwidelyusedmethodinthefieldofvibration.Theuseofenergytransfermethodshasbecomeahottopicinrecentyears.Startingwiththeenergygeneratedbyvibrationandthetransferrelationshipofenergy,combinedwiththetradi
8、tionalvibrationtheoryandthebasicprinciplesofdynamictheory,thevibrationofvehiclesuspensionequipmentarestudied.Basedonthepowerflowmethod,theoptimizedanaly