CRH2动车组车辆间减振器的最佳布置位置及动力学行为研究
发布时间：2021-12-23 12:25
以CRH2的动力学参数为基础,基于多体动力学软件Universal Mechanism建立了6动2拖8辆编组的动车组列车系统动力学模型。从列车的稳定性、平稳性和曲线通过性能3个方面考量,将无纵向减振器与有纵向减振器的两列动车组进行对比分析,研究表明,车辆间加装纵向减振器由于加强了车辆间的耦合作用,可提高列车的蛇行稳定性及非线性临界速度,但是,过大的阻尼和节点定位刚度会降低列车的曲线通过性能,增加轮轨磨耗;通过研究车辆间纵向减振器的不同安装位置对列车动力学性能的影响,确定了其最佳安装位置为车体底架端部左右两侧,与车钩中心线等高,横向跨距3.2m处。
【文章来源】：铁道机车车辆. 2020,40(04)北大核心
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
车辆动力学拓扑关系
UIC＿good＿1 000m不平顺
单车动力学模型建立完成并验证其可靠性后，通过车钩缓冲装置将各个拖车和动车组成一列。车钩缓冲装置的安装位置为车体端部纵向中心线距轨面高1m处，为密接式车钩。在以往的列车纵向动力学研究中，往往将一节车作为一个质点，只研究其纵向一个自由度，因此考虑3D钩缓以提高其准确性，但在文本研究中，所有车辆模型均为三维模型，自由度数较多，因此使用一维钩缓但保留其6个自由度，在提高仿真精度的同时减少计算量。在UM软件中，有多种力元可以模拟车钩的作用，采用special forces中的bushing力元模拟，因关于车间纵向减振器的研究分为两个部分，首先研究车间纵向减振器存在的必要性，然后确定其最佳安装位置，所以在初次建立列车动力学模型时，参考文献[5-6]中关于CRH380B的研究成果，初步将减振器的安装位置定为纵向与车钩连接点平齐，垂向与车钩连接点等高，横向偏离车体纵向中心线1m处。与车钩的作用类似的，在UM中亦有多种力元可以模拟减振器的作用，采用bipolar force力元模拟，车间纵向减振器节点刚度定为1×108 N/m，减振器阻尼为1 000N·s/m。按照以上要求建立的列车系统动力学模型如图4所示，因列车拓扑关系与车辆拓扑关系仅差一个钩缓及车间纵向减振器，为控制篇幅，故不再图示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]车间纵向减振器特性参数对高速动车组动力学性能的影响研究[J]. 孙晨龙,周素霞,秦震,孙锐,赵兴晗. 机械工程学报. 2017(24)
[2]车间纵向减振器对高速动车组动力学性能的影响研究[J]. 周素霞,秦震,孙锐,孙晨龙,王成国. 铁道学报. 2017(06)
[3]减振器特性参数对高速动车组临界速度的影响研究[J]. 秦震,周素霞,孙晨龙,陈金祥,龙文波,张晓军,王成国,罗金良. 机械工程学报. 2017(06)
[4]考虑随机参数的高速列车动力学分析[J]. 罗仁,李然,胡俊波,彭祎恺. 机械工程学报. 2015(24)
[5]车端纵向减振器对低地板轻轨车辆动力学性能的影响[J]. 乔彦,曾京. 机械. 2014(11)
[6]高速动车组车间减振器对动力学性能的影响研究[J]. 李刚,王勇,黄彩虹,李田. 铁道车辆. 2012(11)
[7]车端连接装置对高速列车运行平稳性的影响[J]. 刘伟. 铁道车辆. 2008(03)
[8]列车系统建模及运行平稳性分析[J]. 罗仁,曾京,戴焕云. 中国铁道科学. 2006(01)
[9]高速列车车间悬挂对运行平稳性影响的研究[J]. 周劲松,钟廷修,任利惠,沈钢. 中国铁道科学. 2003(06)
博士论文
[1]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]考虑多节车的高速列车/轨道耦合动力学研究[D]. 凌亮.西南交通大学 2012
本文编号：3548477
【文章来源】：铁道机车车辆. 2020,40(04)北大核心
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
车辆动力学拓扑关系
UIC＿good＿1 000m不平顺
单车动力学模型建立完成并验证其可靠性后，通过车钩缓冲装置将各个拖车和动车组成一列。车钩缓冲装置的安装位置为车体端部纵向中心线距轨面高1m处，为密接式车钩。在以往的列车纵向动力学研究中，往往将一节车作为一个质点，只研究其纵向一个自由度，因此考虑3D钩缓以提高其准确性，但在文本研究中，所有车辆模型均为三维模型，自由度数较多，因此使用一维钩缓但保留其6个自由度，在提高仿真精度的同时减少计算量。在UM软件中，有多种力元可以模拟车钩的作用，采用special forces中的bushing力元模拟，因关于车间纵向减振器的研究分为两个部分，首先研究车间纵向减振器存在的必要性，然后确定其最佳安装位置，所以在初次建立列车动力学模型时，参考文献[5-6]中关于CRH380B的研究成果，初步将减振器的安装位置定为纵向与车钩连接点平齐，垂向与车钩连接点等高，横向偏离车体纵向中心线1m处。与车钩的作用类似的，在UM中亦有多种力元可以模拟减振器的作用，采用bipolar force力元模拟，车间纵向减振器节点刚度定为1×108 N/m，减振器阻尼为1 000N·s/m。按照以上要求建立的列车系统动力学模型如图4所示，因列车拓扑关系与车辆拓扑关系仅差一个钩缓及车间纵向减振器，为控制篇幅，故不再图示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]车间纵向减振器特性参数对高速动车组动力学性能的影响研究[J]. 孙晨龙,周素霞,秦震,孙锐,赵兴晗. 机械工程学报. 2017(24)
[2]车间纵向减振器对高速动车组动力学性能的影响研究[J]. 周素霞,秦震,孙锐,孙晨龙,王成国. 铁道学报. 2017(06)
[3]减振器特性参数对高速动车组临界速度的影响研究[J]. 秦震,周素霞,孙晨龙,陈金祥,龙文波,张晓军,王成国,罗金良. 机械工程学报. 2017(06)
[4]考虑随机参数的高速列车动力学分析[J]. 罗仁,李然,胡俊波,彭祎恺. 机械工程学报. 2015(24)
[5]车端纵向减振器对低地板轻轨车辆动力学性能的影响[J]. 乔彦,曾京. 机械. 2014(11)
[6]高速动车组车间减振器对动力学性能的影响研究[J]. 李刚,王勇,黄彩虹,李田. 铁道车辆. 2012(11)
[7]车端连接装置对高速列车运行平稳性的影响[J]. 刘伟. 铁道车辆. 2008(03)
[8]列车系统建模及运行平稳性分析[J]. 罗仁,曾京,戴焕云. 中国铁道科学. 2006(01)
[9]高速列车车间悬挂对运行平稳性影响的研究[J]. 周劲松,钟廷修,任利惠,沈钢. 中国铁道科学. 2003(06)
博士论文
[1]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]考虑多节车的高速列车/轨道耦合动力学研究[D]. 凌亮.西南交通大学 2012
本文编号：3548477
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