轨道车辆车体晃动机理研究

发布时间：2023-11-12 12:20

　　当前城市公共交通运量日趋饱和,无法承载快速增大的人口数量,城市拥堵问题在未来会更加严重。在不影响原先道路交通运行的前提下,集多种优点于一身的地铁被越来越多的人们所推崇。某地铁线路开通之后,车辆在特定区间中高速匀速运行时车体会出现严重的低频横向晃动现象,车辆运行性能和乘客乘坐舒适性也因此大大降低,也对该地铁线路相关方造成一系列负面影响。通过对线路试验车辆各测点的横向加速度数据进行STFT和FFT变换处理,得出车体存在约2.5Hz横向振动主频,此振动主频远高于车体固有频率,但远低于车体弹性频率,目前相关的理论研究无法对该数值的主频做出合理解释。本文通过对车体和转向架振动振型分析,确定了该地铁线路车体低频横向失稳现象与车辆一次蛇行运动联系紧密。利用SIMAPCK软件将实测的车轮踏面和钢轨型面导入动力学模型,在软件中重现了线路车体低频横向失稳现象,验证动力学模型的正确性。通过对外界常规激扰频率进行探讨,结合线路2.5Hz实际振动主频,得出该地铁线路低频横向失稳现象与车辆蛇行频率关系紧密。本文将几何滤波理论引入车体横向晃动研究范畴,计算出车辆在常规速度下几何滤波无响应频率,研究该频率与同速度下蛇...

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
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第1章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 研究困境
    1.4 本文主要工作内容
第2章 车体晃动现象及试验分析
    2.1 线路车体晃车现象
    2.2 线路试验方案
        2.2.1 试验车辆
        2.2.2 试验线路
        2.2.3 试验设备与测点位置
    2.3 振动数据分析
        2.3.1 车体振动数据分析
        2.3.2 转向架横向振动主频分析
    2.4 振动振型分析
        2.4.1 车体振动振型分析
        2.4.2 构架振动振型分析
        2.4.3 轮对振动振型分析
    2.5 本章小结
第3章 车辆动力学模型建模与仿真
    3.1 多体系统动力学简介
    3.2 车辆动力学模型
        3.2.1 第二类拉式方程建模原理
        3.2.2 动力学模型简化处理
        3.2.3 模型建立
    3.3 车体低频横向晃动仿真再现
        3.3.1 实测轮轨匹配
        3.3.2 车体晃动仿真
        3.3.3 振动加速度主频分析
    3.4 本章小结
第4章 车体异常晃动机理研究
    4.1 等效锥度对车体晃动的影响
    4.2 车体异常晃动模态分析
    4.3 几何滤波现象对车体振动的影响
        4.3.1 几何滤波现象
        4.3.2 几何滤波现象对车体振动的影响
    4.4 车体横向晃动机理
    4.5 本章小结
第5章 车体异常晃动解决方案
    5.1 车轮镟修
    5.2 悬挂元件参数优化
        5.2.1 转臂节点横向定位刚度对车体横向振动主频的影响
        5.2.2 一系簧横向刚度对车体横向振动主频的影响
        5.2.3 二系横向减振器参数对车体晃动的影响
    5.3 本章小结
结论与展望
    1 主要研究结论
    2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表论文及参与科研项目



本文编号：3863143