二系橫向減振器阻尼系數(shù)對(duì)車(chē)輛橫向振動(dòng)影響的仿真研究.pdf

《二系橫向減振器阻尼系數(shù)對(duì)車(chē)輛橫向振動(dòng)影響的仿真研究.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫(kù)。

1、試驗(yàn)研究鐵道車(chē)輛第52卷第4期2014年4月文章編號(hào)：1002—7602(2014)04—0015—02二系橫向減振器阻尼系數(shù)對(duì)車(chē)輛橫向振動(dòng)影響的仿真研究池毓敢，林建輝，李艷萍。，姚開(kāi)春(1．上海鐵路局，上海200071；2．西南交通大學(xué)牽引動(dòng)力國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川成都6100313．西南交通大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，四川成都610031)摘要：通過(guò)建立l7個(gè)自由度的車(chē)輛橫向振動(dòng)動(dòng)力學(xué)模型，研究了二系橫向阻尼系數(shù)對(duì)車(chē)輛橫向振動(dòng)的影響。結(jié)果表明，二系橫向減振器失效或其阻尼系數(shù)過(guò)大都會(huì)造成車(chē)輛橫向運(yùn)行平穩(wěn)性變差。計(jì)算結(jié)果對(duì)高速列車(chē)的日常檢修、維護(hù)保養(yǎng)具有一定意義。關(guān)鍵詞：高速列車(chē)；車(chē)輛

2、系統(tǒng)；橫向減振器；運(yùn)行平穩(wěn)性中圖分類號(hào)：U271．91文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A2009年4月以來(lái)，CRH1B、CRH1E型動(dòng)車(chē)組在F——激擾力矢量。上海一北京間陸續(xù)投入運(yùn)營(yíng)。與CRHIA型動(dòng)車(chē)組相本文研究的是橫向減振器對(duì)車(chē)輛橫向振動(dòng)的影比，CRHIB、CRH1E型動(dòng)車(chē)組編組由8輛增加到16響，17個(gè)自由度的橫向動(dòng)力學(xué)模型(4條輪對(duì)的橫移和輛，最高運(yùn)營(yíng)速度提高到250km／h，同時(shí)CRH1E型搖頭，2個(gè)構(gòu)架的橫移、側(cè)滾和搖頭，1個(gè)車(chē)體的橫移、動(dòng)車(chē)組為臥鋪車(chē)，整體結(jié)構(gòu)發(fā)生了一些變化。隨著運(yùn)側(cè)滾和搖頭)已經(jīng)能夠很準(zhǔn)確地描述車(chē)輛橫向運(yùn)動(dòng)，故營(yíng)里程的不斷增加，CRH1B、CRH1E型動(dòng)車(chē)組出現(xiàn)

3、了本文建立了17個(gè)自由度的車(chē)輛動(dòng)力學(xué)模型。運(yùn)行途中橫向晃動(dòng)問(wèn)題，嚴(yán)重影響了動(dòng)車(chē)組運(yùn)行舒適根據(jù)式(1)建立每個(gè)剛體的運(yùn)動(dòng)微分方程，利用性。為詳細(xì)了解CRH1B、CRHIE型動(dòng)車(chē)組晃車(chē)情Matlab／Simulink標(biāo)準(zhǔn)模塊庫(kù)中的模塊建立圖形化的況，研究產(chǎn)生晃車(chē)的原因，上海鐵路局先后多次組織中微分表達(dá)式，并將每個(gè)剛體的多個(gè)運(yùn)動(dòng)微分方程組合國(guó)鐵道科學(xué)研究院與西南交通大學(xué)等相關(guān)單位對(duì)在一起構(gòu)建子系統(tǒng)，使整個(gè)模型更加簡(jiǎn)潔。其中，激擾CRHIB、CRHIE型動(dòng)車(chē)組進(jìn)行跟蹤測(cè)試。通過(guò)大量力(軌道不平順)為子系統(tǒng)的輸入項(xiàng)，剛體的運(yùn)動(dòng)加速測(cè)試數(shù)據(jù)的分析研究發(fā)現(xiàn)，橫向減振器的阻尼系數(shù)對(duì)度為子系

4、統(tǒng)的輸出項(xiàng)。高速列車(chē)的橫向振動(dòng)影響很大，因此建立高速列車(chē)的本文采用德國(guó)高速軌道譜作為軌道不平順輸入。車(chē)輛動(dòng)力學(xué)模型，仿真分析橫向減振器阻尼系數(shù)對(duì)車(chē)2仿真結(jié)果及分析輛橫向振動(dòng)的影響具有重要意義。2．1模型驗(yàn)證l車(chē)輛動(dòng)力學(xué)模型假設(shè)車(chē)輛運(yùn)行速度為200km／h。車(chē)體橫向振動(dòng)車(chē)輛系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的非線性多體系統(tǒng)，由于車(chē)體、的仿真計(jì)算結(jié)果與相同工況下的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比情況見(jiàn)轉(zhuǎn)向架構(gòu)架和輪對(duì)等質(zhì)量體的剛度相對(duì)其懸掛系統(tǒng)的剛圖1。從圖1可知，仿真計(jì)算結(jié)果與線路實(shí)測(cè)結(jié)果基度大很多，故可以不考慮其彈性，這樣就可以把車(chē)輛系統(tǒng)本一致，說(shuō)明17個(gè)自由度的車(chē)輛橫向振動(dòng)模型可以描簡(jiǎn)化為多剛體系統(tǒng)。車(chē)輛系統(tǒng)的

5、動(dòng)力學(xué)方程如下：述車(chē)輛系統(tǒng)的橫向振動(dòng)。[M]{)+Ec2{}+[K]{Y}一F()(1)2．2二系橫向減振器阻尼系數(shù)對(duì)車(chē)輛橫向運(yùn)行平穩(wěn)式中：M——質(zhì)量矩陣；性指標(biāo)的影響c——阻尼矩陣；圖2為不同二系橫向阻尼系數(shù)下車(chē)體橫向振動(dòng)仿K——?jiǎng)偠染仃?；真結(jié)果。仿真計(jì)算中，二系橫向減振器的阻尼系數(shù)c?！獱顟B(tài)向量；分別取0(無(wú)阻尼情況)、10kN·s／m、20kN·s／m、25kN·s／m、3OkN·s／m、35kN·s／m、40kN·s／m、45收稿日期：2013-1216kN·s／m、50kN·s／m、60kN·s／m及70kN·s／m。作者簡(jiǎn)介：池毓敢(1962一)，男，高級(jí)工程

6、師。·75·鐵道車(chē)輛第52卷第4期2014年4月^￡-．．Ⅲ)、毯耀景^．、越餾曩_冒．旦、馘潮曩．g．旦、越餾曩I(mǎi))，越穩(wěn)性指標(biāo)的影響見(jiàn)表1和圖3。由計(jì)算結(jié)果可知，當(dāng)¨o∞“舶c。取值在25~30kN·s／m時(shí)，車(chē)輛橫向運(yùn)行平穩(wěn)LJ瞄性¨[吡～0指標(biāo)較小，車(chē)輛橫向振動(dòng)性能較差。表1對(duì)車(chē)輛橫向運(yùn)行平穩(wěn)性指標(biāo)的影響C／橫向運(yùn)行C／橫向運(yùn)行(kN·S·m-1)平穩(wěn)性指標(biāo)(kN·S·m)平穩(wěn)性指標(biāo)時(shí)間，l(a)仿真結(jié)果與實(shí)結(jié)果對(duì)比02．6849402．3444_???E102．4356452．36452O2．3352502．39I3252．31856O2．4756《3O2．318

7、37O2．6354●352．3286lOl1l2l3l4l516時(shí)間，日(b)對(duì)比圈局部放大圖1車(chē)體橫向振動(dòng)仿真結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果、＼／．／＼——_，cj(kN。e‘11-)圖3c對(duì)車(chē)輛橫向運(yùn)行平穩(wěn)性指標(biāo)的影響—_30kN·B，m3結(jié)論—q5L,N·_，m?．．40kN，mI：(1)17個(gè)自由度的橫向動(dòng)力學(xué)模型能夠描述車(chē)]輛系統(tǒng)的橫向振動(dòng)情況。(2)二系橫向減振器失效或其阻尼系數(shù)取值不合理，都會(huì)造成車(chē)體橫向振動(dòng)加劇，嚴(yán)重影響乘坐舒適時(shí)間，B性。一50kN·曩，m綜上所述，監(jiān)測(cè)車(chē)輛的橫向振動(dòng)狀態(tài)，確保二系橫一60kN·m