考慮柔性軌道的高速客車動力學(xué)分析及振動控制研究.pdf

1、近年來我國高速鐵路技術(shù)得到了不斷發(fā)展和創(chuàng)新，同時一些顯著的車輛動力學(xué)問題也隨之產(chǎn)生?？紤]柔性軌道的高速客車動力學(xué)仿真分析能夠較為準(zhǔn)確地模擬出車輛在行駛過程中的輪軌間作用力、平穩(wěn)性以及安全性等動力學(xué)指標(biāo)。而為了在不同的線路條件與運(yùn)行速度下提高高速客車的動力學(xué)性能，車輛半主動懸掛控制技術(shù)已經(jīng)成為了改善車輛橫向平穩(wěn)性最為有效的手段之一。
　　本文以減小車體橫向振動和增加安全可靠性為主要目的，全面分析了高速客車在采用不同懸掛方式時的動力學(xué)

2、性能。全文研究內(nèi)容主要包括以下幾個方面:
　　利用多體動力學(xué)研究方法，以多剛體動力學(xué)和多柔體動力學(xué)理論作為研究基礎(chǔ)，在多體動力學(xué)軟件UM中建立了車輛-柔性軌道的剛-柔耦合動力學(xué)模型。
　　對比分析了車輛-剛性軌道耦合模型和車輛-柔性軌道耦合模型下的高速客車非線性臨界速度、運(yùn)行平穩(wěn)性及車體的橫向加速度、垂向加速度、脫軌系數(shù)、輪重減載率等曲線通過性能指標(biāo)。結(jié)果表明:剛-柔耦合模型下的車輛非線性臨界速度較低;垂向平穩(wěn)性指標(biāo)差異不大

3、;橫向平穩(wěn)性指標(biāo)差異在10％～19％之間;脫軌系數(shù)、輪重減載率等曲線通過能力指標(biāo)差異在4％～39％之間。
　　說明了采用天棚阻尼控制策略的半主動懸掛原理以及基本思想，建立了UM和Matlab/Simulink聯(lián)合仿真模型，分別分析了考慮柔性軌道與剛性軌道模型時半主動懸掛對于高速客車動力學(xué)性能的影響。仿真結(jié)果表明:分別考慮柔性軌道與剛性軌道模型，車輛在直線行駛時，車輛在采用天棚阻尼控制的半主動懸掛之后車體的橫向平穩(wěn)性指標(biāo)分別降低了1