高速機車轉向架輪軌沖擊動力學研究.pdf

1、本論文首先通過建立兩自由度摩擦碰撞振動系統(tǒng)力學模型,分析系統(tǒng)參數(shù)和動力學特征之間的相互關系和匹配原則,優(yōu)先考慮系統(tǒng)的兩個關鍵參數(shù)激振頻率ω和間隙δ來分析影響系統(tǒng)動力學行為的主要因子。著重分析系統(tǒng)在雙參數(shù)平面內,純滑移和滑移—粘滯類運動相互轉換的過程和各類沖擊運動存在區(qū)域的大小和分布情況。隨著激振頻率逐漸減小發(fā)生了一系列擦邊分岔,基本運動的沖擊次數(shù)逐次增加,隨著p和q變的相當大,在較小頻率范圍內,系統(tǒng)基本處于滑移—粘滯類運動狀態(tài)以及在一個

2、激振周期內沖擊速度逐漸變得越來越微小,當激振頻率在很小的范圍內不斷減小時,基本運動的沖擊次數(shù)反而逐次減小。隨著激振頻率增加至1?p?q運動的鞍結分岔線SN1?p?q,1?p?q運動向1-(p?1)?q或者1?p?(q?1)運動轉換,系統(tǒng)這種運動的轉換是不可逆的,在任意相鄰的兩個基本運動之間出現(xiàn)了一系列奇異點,這些奇異點是由實擦邊分岔線和裸擦邊分岔線,以及鞍結分岔線和倍化分岔線,它們相互交叉,形成兩種類型的過渡區(qū)域:遲滯區(qū)域和舌形區(qū)域?；?/p>

3、于參數(shù)的取樣范圍,通過多參數(shù)和多性能的協(xié)調仿真分析著重研究系統(tǒng)參數(shù)對沖擊速度、存在區(qū)域以及不同類型周期沖擊運動相互分配的影響。
　　其次,建立六軸提速機車轉向架系統(tǒng)動力學模型,基于 Poincaré截面,通過四階Runge-Kutta數(shù)值方法,主要以全局分岔圖、局部分岔圖、時間響應圖以及相圖這些具體的數(shù)值結果闡述系統(tǒng)在新輪期和輪對磨耗穩(wěn)定期的動力學行為,同時研究一系懸掛橫向剛度K py,一系懸掛縱向剛度K px,輪軌間庫倫摩擦系數(shù)

4、μ和車輪踏面等效斜率λ,這些重要結構參數(shù)與其動力學特征之間的關聯(lián)關系和匹配原則,研究發(fā)現(xiàn),選擇較大的一系懸掛橫向剛度Kpy=8×106N?m?1,輪軌間庫倫摩擦系數(shù)μ=0.2和車輪踏面等效斜率λ=0.15能很大程度改善系統(tǒng)的動力學行為,由此優(yōu)化轉向架重要結構參數(shù),為改善和提高六軸機車轉向架系統(tǒng)的動力學行為提供可靠的理論依據(jù),最后研究六軸機車行駛速度對其動力學特征的影響,通過分析可知,隨著機車行駛速度的逐漸增大,系統(tǒng)的沖擊速度也逐漸增大,