高速列车横向三模式减振器的设计与动态响应特性研究
发布时间：2022-10-15 20:29
自2008年我国首条高铁——京津城际高铁运营以来,近年来我国高速铁路建设呈现出欣欣向荣的形势,与此同时,对高速铁路列车的技术要求也在不断提高,在期望得到更快行驶速度的同时,也要保证列车具备相应的舒适度与安全性。为了保证车辆的运行稳定,一方面可以改进相应的铁路轨道结构与粗糙度,另一方面,设计者应当使列车本身的减振器具备更加优越的减振性能。横向减振器位于中央（二系）悬挂,其主要功能为缓解转向架到车体的横向振动传递,从而保持车体的稳定。三模式包含被动模式、半主动模式与全主动模式,其区别在于,被动模式减振器由弹簧-阻尼系统构成,半主动模式阻尼系数在阻尼力需求信号的变化下可调,全主动模式由外界供给能量,使减振器具备更强的阻尼力跟随能力。本文结合中车青岛四方厂的有相关项目,针对横向三模式减振器进行设计与仿真。首先,本文从横向三模式减振器的工作要求出发,完成了三模式减振器的搭建。通过分析三种模式不同的简化模型,在考虑结构紧凑性的前提下,完成了液压原理图的设计,并通过系统的出力与干扰运动要求,完成了基本液压元件的选型。其次,以各液压元件入手分析了系统的数学模型。对于被动模式,利用Matlab软件构建了...
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题来源及研究的背景与意义
1.1.1 课题的来源
1.1.2 课题研究的背景与意义
1.2 列车悬挂系统与横向减振器的研究现状
1.2.1 列车悬挂系统与横向减振器工作基本原理
1.2.2 液压减振器的发展流程
1.2.3 半主动减振器的控制原理与应用的模型
1.2.4 国内外减振器研究现状
1.3 主要研究内容
第2章 横向三模式减振器系统原理设计与元件选型
2.1 引言
2.2 系统液压原理设计
2.1.1 被动模式
2.1.2 半主动模式
2.1.3 主动模式
2.3 基本液压元件设计与选型
2.4 本章小结
第3章 基于Matlab/Simulink的减振器系统仿真
3.1 引言
3.2 液压缸工作原理与数学模型
3.3 被动状态下的阻尼阀模型与线性化研究
3.3.1 被动阻尼阀物理与数学模型
3.3.2 被动阻尼阀参数选择与线性度研究
3.3.3 被动阻尼阀响应特性
3.4 主动/半主动状态下的电磁阀模型与系统模型
3.4.1 电磁反比例溢流阀响应特性
3.4.2 系统数学模型与Simulink仿真
3.5 本章小结
第4章 基于CFX的被动阻尼阀仿真
4.1 引言
4.2 计算流体力学仿真概述
4.2.1 基本方程
4.2.2 数值模拟方法
4.2.3 浸入实体法基本理论
4.3 阻尼阀流场仿真
4.3.1 阻尼阀系统静态特性仿真
4.3.2 阻尼阀系统动态特性仿真
4.4 本章小结
第5章 减振器系统结构设计与控制器
5.1 引言
5.2 系统结构设计
5.3 控制器基本要求与实现方法
5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]汽车行业减振器产业发展及研究现状[J]. 刘忠涛,缪阳扬,张胜博,尤杰,韦俊柔. 江苏科技信息. 2019(10)
[2]液压减振器阻尼特性仿真及流-固耦合分析[J]. 叶万权,杨礼康,孙海杰. 科技通报. 2018(12)
[3]减振器阀片尺寸对阻尼力影响仿真及试验研究[J]. 周安江,杨礼康,杜嘉鑫,徐云奎. 浙江科技学院学报. 2018(05)
[4]液压减振器动态特性计算方法研究[J]. 周小智,池茂儒,高红星,杨东晓,秦剑生. 机车电传动. 2018(04)
[5]高铁对沿线城市群科技创新的影响[J]. 黄苏萍,李燕. 经济问题探索. 2018(01)
[6]基于浸入实体法的氮气式水击泄压阀动态仿真[J]. 李树勋,王伟波,范宜霖,李忠. 工程热物理学报. 2017(02)
[7]机车车辆油压减振器特性分析[J]. 张伟. 哈尔滨铁道科技. 2016(04)
[8]两种典型的线性油压减振器测绘及设计变量分析[J]. 高鑫. 工业技术创新. 2016(04)
[9]“一带一路”战略下中国高铁走出去的现状、风险及对策[J]. 谢海燕. 全国商情(经济理论研究). 2015(20)
[10]基于AMESim反比例溢流阀动态特性研究[J]. 邓经纬,曹楚君. 机床与液压. 2015(14)
博士论文
[1]高速客车半主动悬挂控制技术研究[D]. 王月明.西南交通大学 2002
硕士论文
[1]高速列车液压减振器结构优化与动力学性能的研究[D]. 孙晨龙.北京建筑大学 2018
[2]城市轨道交通不同减振措施减振效果研究[D]. 韩艺翚.西南交通大学 2018
[3]高速列车横向半主动悬挂自适应PID控制研究[D]. 宋倩云.北京交通大学 2018
[4]液压减振器结构参数对性能的影响[D]. 吴建斌.西南交通大学 2015
[5]高速列车横向半主动减振器的设计与研究[D]. 王小中.西南交通大学 2011
本文编号：3691987
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题来源及研究的背景与意义
1.1.1 课题的来源
1.1.2 课题研究的背景与意义
1.2 列车悬挂系统与横向减振器的研究现状
1.2.1 列车悬挂系统与横向减振器工作基本原理
1.2.2 液压减振器的发展流程
1.2.3 半主动减振器的控制原理与应用的模型
1.2.4 国内外减振器研究现状
1.3 主要研究内容
第2章 横向三模式减振器系统原理设计与元件选型
2.1 引言
2.2 系统液压原理设计
2.1.1 被动模式
2.1.2 半主动模式
2.1.3 主动模式
2.3 基本液压元件设计与选型
2.4 本章小结
第3章 基于Matlab/Simulink的减振器系统仿真
3.1 引言
3.2 液压缸工作原理与数学模型
3.3 被动状态下的阻尼阀模型与线性化研究
3.3.1 被动阻尼阀物理与数学模型
3.3.2 被动阻尼阀参数选择与线性度研究
3.3.3 被动阻尼阀响应特性
3.4 主动/半主动状态下的电磁阀模型与系统模型
3.4.1 电磁反比例溢流阀响应特性
3.4.2 系统数学模型与Simulink仿真
3.5 本章小结
第4章 基于CFX的被动阻尼阀仿真
4.1 引言
4.2 计算流体力学仿真概述
4.2.1 基本方程
4.2.2 数值模拟方法
4.2.3 浸入实体法基本理论
4.3 阻尼阀流场仿真
4.3.1 阻尼阀系统静态特性仿真
4.3.2 阻尼阀系统动态特性仿真
4.4 本章小结
第5章 减振器系统结构设计与控制器
5.1 引言
5.2 系统结构设计
5.3 控制器基本要求与实现方法
5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]汽车行业减振器产业发展及研究现状[J]. 刘忠涛,缪阳扬,张胜博,尤杰,韦俊柔. 江苏科技信息. 2019(10)
[2]液压减振器阻尼特性仿真及流-固耦合分析[J]. 叶万权,杨礼康,孙海杰. 科技通报. 2018(12)
[3]减振器阀片尺寸对阻尼力影响仿真及试验研究[J]. 周安江,杨礼康,杜嘉鑫,徐云奎. 浙江科技学院学报. 2018(05)
[4]液压减振器动态特性计算方法研究[J]. 周小智,池茂儒,高红星,杨东晓,秦剑生. 机车电传动. 2018(04)
[5]高铁对沿线城市群科技创新的影响[J]. 黄苏萍,李燕. 经济问题探索. 2018(01)
[6]基于浸入实体法的氮气式水击泄压阀动态仿真[J]. 李树勋,王伟波,范宜霖,李忠. 工程热物理学报. 2017(02)
[7]机车车辆油压减振器特性分析[J]. 张伟. 哈尔滨铁道科技. 2016(04)
[8]两种典型的线性油压减振器测绘及设计变量分析[J]. 高鑫. 工业技术创新. 2016(04)
[9]“一带一路”战略下中国高铁走出去的现状、风险及对策[J]. 谢海燕. 全国商情(经济理论研究). 2015(20)
[10]基于AMESim反比例溢流阀动态特性研究[J]. 邓经纬,曹楚君. 机床与液压. 2015(14)
博士论文
[1]高速客车半主动悬挂控制技术研究[D]. 王月明.西南交通大学 2002
硕士论文
[1]高速列车液压减振器结构优化与动力学性能的研究[D]. 孙晨龙.北京建筑大学 2018
[2]城市轨道交通不同减振措施减振效果研究[D]. 韩艺翚.西南交通大学 2018
[3]高速列车横向半主动悬挂自适应PID控制研究[D]. 宋倩云.北京交通大学 2018
[4]液压减振器结构参数对性能的影响[D]. 吴建斌.西南交通大学 2015
[5]高速列车横向半主动减振器的设计与研究[D]. 王小中.西南交通大学 2011
本文编号：3691987
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