缓和曲线线型对悬挂式单轨车辆动力响应的影响

发布时间：2021-03-17 18:19

　　为获取悬挂式单轨车辆在不同缓和曲线线型条件下的乘坐舒适性,通过动力学软件Universal Mechanism建立悬挂式单轨车-线系统动力学模型,对三次、五次、七次和九次抛物线、半波和一波正弦这6类缓和曲线下的动力响应特性进行了分析.结果表明:对于运行速度不高（≤80 km/h）的悬挂式单轨,高次曲线型缓和曲线相比三次抛物线并不存在绝对优势,与理论分析有一定差异;同一缓和曲线长度内,由于高次曲线的有效长度更长,九次抛物线、一波正弦、七次抛物线、半波正弦、五次和三次抛物线在缓圆点和缓直点附近会先后出现低频振动;所有线型中,五次抛物线和半波正弦曲线条件下的振动衰减周期数最少、同一衰减周期内的晃动幅度最小,总体而言其具有更优的动力特性,满足更高的乘客舒适度. 

【文章来源】：北京交通大学学报. 2020,44(04)北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

悬挂式单轨车辆-轨道系统结构简图

根据车辆系统结构特点,在动力学仿真软件Universal Mechanism(UM)中建立图2所示的悬挂式单轨车辆-轨道系统动力学模型.该模型中车体、构架、摇枕、轮胎和轨道梁均视为刚体,不考虑其弹性变形,并合理简化处理了车辆系统各部件之间的连接关系,总共25个刚体,60个自由度,系统各自由度见表1,表中“√”表示有该自由度.横向减振器、垂向减振器、抗摇摆减振器的非线性力学行为采用阻尼力跟速度正相关的黏弹性力元模拟,空气弹簧和牵引拉杆则考虑为线性力元.

UM中默认的缓和曲线为三次抛物线,其他线型的实现需借助外部手段拟合.首先选取一定长度的缓和曲线,在横向上每隔0.5 m设置一个点,根据表2中各类线型的方程式可计算出点对应的纵坐标,将横、纵坐标取值导入AutoCAD即可绘出相应线型的缓和曲线,根据曲线半径绘制圆曲线,最后将设定曲线的离散点导入UM,即可完成不同线型的模拟.为验证该方法的可靠性,通过其模拟的三次抛物线与UM默认线型条件下的车体横向偏角对比如图3所示,两者基本吻合.3 缓和曲线线型的影响

【参考文献】：
期刊论文
[1]悬挂式单轨空、重车线路动力学响应分析[J]. 寇峻瑜,余浩伟,李忠继,谢毅.  铁道标准设计. 2019(07)
[2]基于乘客舒适度的悬挂式单轨平面圆曲线参数研究[J]. 张学军,余浩伟,谢毅,梁玉,寇峻瑜.  铁道标准设计. 2019(02)
[3]基于ADAMS的悬挂式单轨车辆曲线通过性能分析[J]. 曹恺,王伯铭,王孔明.  机车电传动. 2016(01)
[4]缓和曲线线型对地铁车辆动力学参数的影响[J]. 周素霞,薛蕊.  北京交通大学学报. 2015(03)
[5]缓和曲线线型对铁道车辆动力学性能的影响[J]. 张建全,黄运华,李芾.  交通运输工程学报. 2010(04)
[6]准高速、高速铁路缓和曲线线型选择研究[J]. 王小文.  铁道学报. 2001(02)

博士论文
[1]高速铁路线路参数分析及其行车动力特性研究[D]. 李向国.西南交通大学 2011
[2]高速铁路线路参数对车线动力响应影响分析及参数优化与匹配研究[D]. 龙许友.北京交通大学 2008

硕士论文
[1]空中快客线路平纵面参数研究[D]. 罗培根.西南交通大学 2017



本文编号：3087506