高速车辆系统非线性稳定性及Hopf分岔类型转迁机理研究
发布时间：2021-07-05 15:01
随着高速列车的开行以及快速发展,高速车辆系统所处的动态环境更加复杂,由此而引发的车辆系统动力学问题也更加突出,如何提高高速车辆系统的三大动力学指标:运行稳定性、运行平稳性以及曲线通过性能则显得尤为关键。高速车辆系统的横向运动稳定性作为车辆系统安全运行的首要问题之一,它直接影响着高速列车在线路上运行时所允许的最高运行速度。当高速车辆系统在线路上运行时,一旦车辆系统发生蛇行失稳,车辆系统的运行品质便会急剧恶化,导致车辆系统的运行平稳性以及运行安全性大大降低,同时导致轮轨间的动态作用加剧,对线路条件造成破坏,从而,有可能引发车辆系统发生脱轨。因此,深入研究高速车辆系统的横向运动稳定性机理并掌握其内在规律,对高速车辆系统的安全运行具有重要的理论意义和指导价值。本文根据研究目的的不同,分别建立了单轮对横向动力学模型、转向架横向动力学模型以及高速车辆系统整车横向动力学模型。由于单轮对模型和转向架模型主要用于蛇行运动机理以及Hopf分岔类型转迁机理的研究,因此,为了便于理论分析,在建模过程中对单轮对模型和转向架模型进行了大量的简化。而对高速车辆系统整车横向稳定性的研究主要采用数值计算方法进行研究,因...
【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：148 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
单轮对横向运动力学模型简图
)y l rv 进速度，eλ 是车轮踏面等效锥度，0r 是车轮名义滚动圆，下标l和r 分别代表左侧和右侧。当计算左轮蠕滑率时蠕滑率时，± 取下面的符号。解方面，本章采用 Kalker 的线性蠕滑理论[52]。左/右轮蠕滑力可以表示为( , ) 11 ( , )( , ) 22 ( , )x l r x l ry l r y l rF fF fξξ = = 代表与轮轨接触几何参数相关的纵向和横向蠕滑系数。锥型踏面且内部有轮缘，在车辆的运行过程中，当轮对与钢轨发生碰撞。此时，轮缘与钢轨之间会产生一个横论分析方面，主要存在两种轮缘力模型。
西南交通大学博士研究生学位论文 横向刚度，η 为轮缘间隙。该轮缘力的示意图如图 2-2续非光滑力。用关于轮对横移量的五次多项式来描述轮缘力[129]，即3 51 2=( ) δ +δtF y y y 轮缘力有关的非线性拟合参数。该轮缘力的示意图如图章采用五次多项式来描述轮缘力。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Gauss白噪声参激下悬挂轮对系统的随机稳定性研究[J]. 张波,曾京,刘伟渭. 振动与冲击. 2015(19)
[2]非线性轮对陀螺系统的稳定性及分叉研究[J]. 张波,曾京,董浩. 振动.测试与诊断. 2015(05)
[3]Influences of aerodynamic loads on hunting stability of high-speed railway vehicles and parameter studies[J]. Xiao-Hui Zeng,Han Wu,Jiang Lai,Hong-Zhi Sheng. Acta Mechanica Sinica. 2014(06)
[4]定常气动载荷作用下高速铁路车辆的蛇行运动稳定性[J]. 曾晓辉,赖姜. 工程力学. 2013(04)
[5]延续算法在简单轨道客车系统分岔中的应用[J]. 高学军,李映辉,乐源. 振动与冲击. 2012(20)
[6]减振器橡胶节点刚度对铁道客车系统临界速度的影响[J]. 曾京,邬平波. 中国铁道科学. 2008(02)
[7]轮对弹性对铁道车辆动力学性能仿真结果的影响[J]. JüRGEN ARNOLD,韩义涛,叶学艳. 国外铁道车辆. 2006(05)
[8]抗蛇行减振器在高速列车上的应用[J]. 陆冠东. 铁道车辆. 2006(08)
[9]减振器安装刚度对径向转向架机车横向动力学性能的影响[J]. 马卫华,王自力,罗世辉. 铁道机车车辆. 2005(04)
[10]考虑轮轨碰撞的转向架蛇行振动的非线性分析[J]. 丁旺才,谢建华,王俊涛. 兰州理工大学学报. 2004(01)
博士论文
[1]铁道车辆系统随机稳定性及随机分叉研究[D]. 张波.西南交通大学 2016
[2]铁道车辆运动稳定性及分岔类型研究[D]. 董浩.西南交通大学 2014
[3]约束轮对随机非线性动力学理论研究[D]. 刘伟渭.西南交通大学 2013
[4]车辆系统非线性动力学问题研究[D]. 吕可维.西南交通大学 2004
[5]高速列车中的关键动力学问题研究[D]. 刘宏友.西南交通大学 2003
硕士论文
[1]高速车辆转向架稳定性机理研究[D]. 代忠美.西南交通大学 2014
[2]高速列车动力学性能设计方法的研究[D]. 麦国耀.西南交通大学 2013
[3]轮对运动稳定性的机理研究[D]. 黄世凯.西南交通大学 2013
本文编号：3266294
【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：148 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
单轮对横向运动力学模型简图
)y l rv 进速度，eλ 是车轮踏面等效锥度，0r 是车轮名义滚动圆，下标l和r 分别代表左侧和右侧。当计算左轮蠕滑率时蠕滑率时，± 取下面的符号。解方面，本章采用 Kalker 的线性蠕滑理论[52]。左/右轮蠕滑力可以表示为( , ) 11 ( , )( , ) 22 ( , )x l r x l ry l r y l rF fF fξξ = = 代表与轮轨接触几何参数相关的纵向和横向蠕滑系数。锥型踏面且内部有轮缘，在车辆的运行过程中，当轮对与钢轨发生碰撞。此时，轮缘与钢轨之间会产生一个横论分析方面，主要存在两种轮缘力模型。
西南交通大学博士研究生学位论文 横向刚度，η 为轮缘间隙。该轮缘力的示意图如图 2-2续非光滑力。用关于轮对横移量的五次多项式来描述轮缘力[129]，即3 51 2=( ) δ +δtF y y y 轮缘力有关的非线性拟合参数。该轮缘力的示意图如图章采用五次多项式来描述轮缘力。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Gauss白噪声参激下悬挂轮对系统的随机稳定性研究[J]. 张波,曾京,刘伟渭. 振动与冲击. 2015(19)
[2]非线性轮对陀螺系统的稳定性及分叉研究[J]. 张波,曾京,董浩. 振动.测试与诊断. 2015(05)
[3]Influences of aerodynamic loads on hunting stability of high-speed railway vehicles and parameter studies[J]. Xiao-Hui Zeng,Han Wu,Jiang Lai,Hong-Zhi Sheng. Acta Mechanica Sinica. 2014(06)
[4]定常气动载荷作用下高速铁路车辆的蛇行运动稳定性[J]. 曾晓辉,赖姜. 工程力学. 2013(04)
[5]延续算法在简单轨道客车系统分岔中的应用[J]. 高学军,李映辉,乐源. 振动与冲击. 2012(20)
[6]减振器橡胶节点刚度对铁道客车系统临界速度的影响[J]. 曾京,邬平波. 中国铁道科学. 2008(02)
[7]轮对弹性对铁道车辆动力学性能仿真结果的影响[J]. JüRGEN ARNOLD,韩义涛,叶学艳. 国外铁道车辆. 2006(05)
[8]抗蛇行减振器在高速列车上的应用[J]. 陆冠东. 铁道车辆. 2006(08)
[9]减振器安装刚度对径向转向架机车横向动力学性能的影响[J]. 马卫华,王自力,罗世辉. 铁道机车车辆. 2005(04)
[10]考虑轮轨碰撞的转向架蛇行振动的非线性分析[J]. 丁旺才,谢建华,王俊涛. 兰州理工大学学报. 2004(01)
博士论文
[1]铁道车辆系统随机稳定性及随机分叉研究[D]. 张波.西南交通大学 2016
[2]铁道车辆运动稳定性及分岔类型研究[D]. 董浩.西南交通大学 2014
[3]约束轮对随机非线性动力学理论研究[D]. 刘伟渭.西南交通大学 2013
[4]车辆系统非线性动力学问题研究[D]. 吕可维.西南交通大学 2004
[5]高速列车中的关键动力学问题研究[D]. 刘宏友.西南交通大学 2003
硕士论文
[1]高速车辆转向架稳定性机理研究[D]. 代忠美.西南交通大学 2014
[2]高速列车动力学性能设计方法的研究[D]. 麦国耀.西南交通大学 2013
[3]轮对运动稳定性的机理研究[D]. 黄世凯.西南交通大学 2013
本文编号：3266294
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