转向架结构柔性对轮轨接触及动力学特性的影响

发布时间：2024-01-19 17:10

　　轨道交通车辆由车体、转向架等几大部分组成。转向架通过轮对与钢轨接触,承受各种载荷。轨道不平顺会激起轮轨界面的振动,转向架等承载部件在外部激励下必然会发生弹性振动,使各部件之间的作用力加剧,造成零部件磨耗和损坏;而且这些振动会传递至车体,影响车辆的舒适性。因此,有必要在考虑结构弹性的情况下开展车辆动力学研究。本文利用SIMPACK软件建立了某型车的多刚体动力学模型,然后利用ANSYS软件对主要部件进行了模态分析,建立柔性体动力学模型,并进行特征值分析。通过仿真计算,对比分析了刚体和柔性体模型在轮轨接触特性方面的差异性,直线和曲线上轴箱、构架和车体的振动加速度和频率分布特点,以及振动和力的传递过程规律。最后,将MATLAB/Simulink与SIMPACK的联合仿真结果与上述结果进行比较。得到如下结果和结论。在轮轨接触方面,与刚体模型相比,柔性体模型的轮轨接触点变化的范围变小,轮轨接触力变化幅度增大,其中轮轨横向力比刚体模型大了约35%。柔性体模型轮轨垂向力出现了由车轮转动频率引起的28.83 Hz的峰值。柔性体模型轴箱、构架和车体的振动均出现了该频率,且多数为主频率。另外,柔性体构架除了...

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【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外发展现状
        1.2.1 国内发展现状
        1.2.2 国外发展现状
    1.3 论文主要工作及思路
第二章 动力学模型建立
    2.1 轨道参数与型面简介
    2.2 多刚体模型的建立
        2.2.1 轮对刚体模型
        2.2.2 转向架刚体模型
        2.2.3 整车模型
    2.3 柔性体模型的建立
        2.3.1 轮对柔性模型
        2.3.2 构架柔性模型
        2.3.3 特征值分析
    2.4 临界速度
    2.5 本章小结
第三章 直线区段轮轨接触特性
    3.1 轮轨接触位置
    3.2 轮轨作用力
    3.3 本章小结
第四章 直线区段力的传递
    4.1 轴箱振动加速度
    4.2 构架振动加速度
    4.3 车体振动加速度
    4.4 传递关系
    4.5 本章小结
第五章 曲线动态作用特性
    5.1 轮轨作用力
    5.2 轴箱加速度
    5.3 构架加速度
    5.4 本章小结
第六章 SIMPACK与Simulink联合仿真
    6.1 联合仿真工作原理
    6.2 联合仿真过程
        6.2.1 控制系统模型
        6.2.2 联合仿真模型
    6.3 仿真结果分析
    6.4 本章小结
结论与展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文
致谢



本文编号：3880163