用于列車橫向動力學的車輛轉(zhuǎn)向架力元簡化研究.pdf

1、轉(zhuǎn)向架是鐵道車輛的重要組成部分,起著承載、導向和牽引制動的作用,也是決定列車運行安全及動力學性能的關鍵部件。
　　 但是鐵道車輛又是一個復雜的機械系統(tǒng),建立轉(zhuǎn)向架動力學模型的自由度較多,且包含非線性接觸幾何、輪軌非線性蠕滑力等非線性因素。當進行單節(jié)機車車輛的建模時,主要采用常規(guī)的傳統(tǒng)動力學模型,即對車輛特別是轉(zhuǎn)向架的各個主要質(zhì)量體及相互間的懸掛關系和特征都要詳細建模,并充分考慮輪軌接觸間的復雜力學關系,這樣建立的單車動力學模型可

2、以較準確地計算車輛穩(wěn)定性、各種線路不平順下的運行平穩(wěn)性和曲線通過性能。
　　 但是當進行列車動力學分析時,由于列車是由多節(jié)車輛組成的,如果對每個轉(zhuǎn)向架都要詳細建模就變的非常困難。例如25t軸重的萬噸重載列車將由105輛貨車和單臺機車(六軸或八軸)編成。對此,傳統(tǒng)的重載列車動力學分析將每輛車視為由鉤緩元件成串連結(jié)的質(zhì)點,只具有沿軌道走行的一維運動自由度,而不考慮轉(zhuǎn)向架,這將影響重載列車縱向動力學計算的準確性。
　　 能不能

3、在原來車輛動力學模型的基礎上,對轉(zhuǎn)向架的建模進一步進行合理的簡化?是否可以將整個轉(zhuǎn)向架模型用一個力元去代替并能反應車輛模型的動力學特點呢?如果可以的話,我們就可以大大簡化長大重載列車動力學建模,進一步完善傳統(tǒng)重載列車的縱向動力學模型。
　　 本文對車輛建模過程中,轉(zhuǎn)向架建模是否可以簡化進行了可行性研究。在轉(zhuǎn)向架力元簡化的研究中,本文以轉(zhuǎn)K2型轉(zhuǎn)向架為例,利用一輛車的完整模型提取力元剛度和阻尼特性,將力元的這些特性用于簡化車輛的建

4、模。并利用該力元及其特性取代傳統(tǒng)車輛模型中的轉(zhuǎn)向架,以此進行車輛的動力學性能分析,將其結(jié)果與傳統(tǒng)模型的分析結(jié)果進行對比,用來評價力元的特性是否合理,以及用力元取代轉(zhuǎn)向架后的車輛動力學性能的準確度。這一研究的目的,是在考慮車輛橫向動力學特性的同時,簡化長大重載列車縱向動力學模型。
　　 通過研究,簡化模型的直線與曲線運行特點與完整模型的計算結(jié)果基本一致,但在計算的準確性方面還需要進一步提高。
　　 希望通過本文的研究,能夠