车辆系统垂向非线性振动特性研究
发布时间：2021-10-25 12:19
铁道车辆一般采用二级减振系统,并且在悬挂系统中采用了大量橡胶件,其中大多数橡胶件,如空气弹簧、止挡、轴箱橡胶弹簧等,都具有非线性特性,具体表现为悬挂参数的频变与幅变现象,传统的车辆动力学计算中通常将大多数橡胶件简化为一个线性的弹簧-阻尼单元,并未考虑其非线性特性的影响。本文首先对某车辆线路实测加速度数据进行了分析,掌握了实际运行中的非线性振动现象。然后,建立了二自由度1/4车辆的垂向振动非线性数学模型,考虑了三次多项式拟合的空气弹簧非线性模型。采用增量谐波平衡法（IHB）分析了此系统在单频激励下的激励幅值、二系垂向阻尼、非线性刚度对其主共振的影响。结果表明,在二系垂向阻尼较小、空气弹簧的三次非线性刚度较大或激励幅值较大等情况下,系统的幅频曲线会向右倾斜产生跳跃现象,增大空气弹簧的二次非线性刚度可以使系统的幅频曲线向左倾斜,增量谐波平衡法可以较为清楚地表现出各阶次谐波的贡献量。采用多尺度法对此系统的亚谐共振、超谐共振与内共振、组合共振现象进行了分析。对于亚谐共振,其产生是有条件的,增大二系悬挂垂向阻尼,降低二次或三次非线性刚度、降低激励振幅可以阻止1/2次或1/3次亚谐共振的产生;超谐共...
【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】：95 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
动车组一系垂向悬挂
西南交通大学硕士研究生学位论文 系垂向悬挂一般为空气弹簧（图 1.2）与二系垂向减振器组成。胶的符合材料制成，可分为囊式空气弹簧以及膜式空气弹簧两领域，膜式空气弹簧中的自由膜式空气弹簧使用较为广泛，该可靠，性能较好，使用寿命较长，能够较好地衰减来自构架的辆系统中，空气弹簧主要由空气弹簧的气囊本体、附加气室、等构成，这一系列复杂的系统，使得空气弹簧具有接触非线性线性等特征，也在诸多实验中表现出了较强的频变刚度与幅变性；二系垂向减振器与一系垂向减振器类似。也具有分段线性非线性特性。
图 1.3 硬弹簧的力-位移特性性特性较强，其刚度特性等受到气压、温度、幅值等诸多因素的影响，关于空气弹簧的非线型[1-6]、有限元模型[7-8]，简化模型[9]以及多项图 1.4 Krettek 模型
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于橡胶弹簧非线性模型的重载车辆轮轨动力特征分析[J]. 张大伟,翟婉明,朱胜阳,王开云,刘鹏飞. 铁道学报. 2016(12)
[2]基于多尺度法的船舶非线性横摇运动特性研究[J]. 胡安康,刘亚冲,卢雨,于鹏垚. 中国造船. 2016(02)
[3]基于增量谐波平衡法的杜芬方程非线性区间多值自动求解算法[J]. 张纯金,任勇生,纪淑娟. 山东科技大学学报(自然科学版). 2015(05)
[4]抗蛇行减振器的模型研究[J]. 张振先,杨东晓,池茂儒. 机械. 2015(07)
[5]基于谐波平衡法的非线性低频隔振系统振动特性研究[J]. 彭超,程林,王志海,吴文志,杨静. 电子机械工程. 2015(03)
[6]铁道车辆液压减振器联合仿真模型的构建及其试验验证[J]. 肖乾,李清华,王成国,张海,徐红霞,贾慧芳. 机床与液压. 2014(11)
[7]基于AMESim平台的轨道车辆空气弹簧系统气动力学仿真模型研究[J]. 戚壮,李芾,黄运华,虞大联. 中国铁道科学. 2013(03)
[8]柔性结构桥梁在非定常气动力作用下的近似周期解[J]. 张广军,董俊,姚宏,邓涛,王相波. 空军工程大学学报(自然科学版). 2012(04)
[9]整星隔振平台的阻尼非线性对隔振性能影响的物理机理[J]. 张业伟,方勃,李松,唐冶,王龙. 振动与冲击. 2011(10)
[10]基于IHBM的汽车非线性悬架系统定量研究[J]. 盛云,吴光强. 同济大学学报(自然科学版). 2011(03)
博士论文
[1]带附加气室空气弹簧系统动态特性机理的研究[D]. 李美.江苏大学 2012
[2]汽车空气弹簧悬架系统的非线性动力学行为研究[D]. 尹万建.北京交通大学 2007
硕士论文
[1]高速列车轮轨型面对齐及车辆模态研究[D]. 胡俊波.西南交通大学 2017
[2]车辆空气弹簧悬挂系统动力学特性研究[D]. 彭福泰.兰州交通大学 2017
[3]橡胶弹簧动态特性研究[D]. 杨俊.西南交通大学 2015
[4]高速列车半主动悬挂系统振动控制研究[D]. 黄小卫.南昌航空大学 2014
[5]铁道车辆空气弹簧力学特性试验研究[D]. 刘东辰.西南交通大学 2014
[6]铁道车辆空气弹簧动态特性研究[D]. 高红星.西南交通大学 2014
[7]车辆悬挂系统非线性振动特性研究[D]. 杨明明.兰州交通大学 2014
[8]带橡胶垫的高圆簧组合系统非线性刚度研究[D]. 王丽娜.西南交通大学 2013
[9]橡胶弹簧频变刚度特性及其对地铁车辆动力学性能的影响研究[D]. 孟政.西南交通大学 2011
[10]铁道车辆空气弹簧刚度分析[D]. 陈鼎.西南交通大学 2011
本文编号：3457388
【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】：95 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
动车组一系垂向悬挂
西南交通大学硕士研究生学位论文 系垂向悬挂一般为空气弹簧（图 1.2）与二系垂向减振器组成。胶的符合材料制成，可分为囊式空气弹簧以及膜式空气弹簧两领域，膜式空气弹簧中的自由膜式空气弹簧使用较为广泛，该可靠，性能较好，使用寿命较长，能够较好地衰减来自构架的辆系统中，空气弹簧主要由空气弹簧的气囊本体、附加气室、等构成，这一系列复杂的系统，使得空气弹簧具有接触非线性线性等特征，也在诸多实验中表现出了较强的频变刚度与幅变性；二系垂向减振器与一系垂向减振器类似。也具有分段线性非线性特性。
图 1.3 硬弹簧的力-位移特性性特性较强，其刚度特性等受到气压、温度、幅值等诸多因素的影响，关于空气弹簧的非线型[1-6]、有限元模型[7-8]，简化模型[9]以及多项图 1.4 Krettek 模型
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于橡胶弹簧非线性模型的重载车辆轮轨动力特征分析[J]. 张大伟,翟婉明,朱胜阳,王开云,刘鹏飞. 铁道学报. 2016(12)
[2]基于多尺度法的船舶非线性横摇运动特性研究[J]. 胡安康,刘亚冲,卢雨,于鹏垚. 中国造船. 2016(02)
[3]基于增量谐波平衡法的杜芬方程非线性区间多值自动求解算法[J]. 张纯金,任勇生,纪淑娟. 山东科技大学学报(自然科学版). 2015(05)
[4]抗蛇行减振器的模型研究[J]. 张振先,杨东晓,池茂儒. 机械. 2015(07)
[5]基于谐波平衡法的非线性低频隔振系统振动特性研究[J]. 彭超,程林,王志海,吴文志,杨静. 电子机械工程. 2015(03)
[6]铁道车辆液压减振器联合仿真模型的构建及其试验验证[J]. 肖乾,李清华,王成国,张海,徐红霞,贾慧芳. 机床与液压. 2014(11)
[7]基于AMESim平台的轨道车辆空气弹簧系统气动力学仿真模型研究[J]. 戚壮,李芾,黄运华,虞大联. 中国铁道科学. 2013(03)
[8]柔性结构桥梁在非定常气动力作用下的近似周期解[J]. 张广军,董俊,姚宏,邓涛,王相波. 空军工程大学学报(自然科学版). 2012(04)
[9]整星隔振平台的阻尼非线性对隔振性能影响的物理机理[J]. 张业伟,方勃,李松,唐冶,王龙. 振动与冲击. 2011(10)
[10]基于IHBM的汽车非线性悬架系统定量研究[J]. 盛云,吴光强. 同济大学学报(自然科学版). 2011(03)
博士论文
[1]带附加气室空气弹簧系统动态特性机理的研究[D]. 李美.江苏大学 2012
[2]汽车空气弹簧悬架系统的非线性动力学行为研究[D]. 尹万建.北京交通大学 2007
硕士论文
[1]高速列车轮轨型面对齐及车辆模态研究[D]. 胡俊波.西南交通大学 2017
[2]车辆空气弹簧悬挂系统动力学特性研究[D]. 彭福泰.兰州交通大学 2017
[3]橡胶弹簧动态特性研究[D]. 杨俊.西南交通大学 2015
[4]高速列车半主动悬挂系统振动控制研究[D]. 黄小卫.南昌航空大学 2014
[5]铁道车辆空气弹簧力学特性试验研究[D]. 刘东辰.西南交通大学 2014
[6]铁道车辆空气弹簧动态特性研究[D]. 高红星.西南交通大学 2014
[7]车辆悬挂系统非线性振动特性研究[D]. 杨明明.兰州交通大学 2014
[8]带橡胶垫的高圆簧组合系统非线性刚度研究[D]. 王丽娜.西南交通大学 2013
[9]橡胶弹簧频变刚度特性及其对地铁车辆动力学性能的影响研究[D]. 孟政.西南交通大学 2011
[10]铁道车辆空气弹簧刚度分析[D]. 陈鼎.西南交通大学 2011
本文编号：3457388
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