列車垂向減振系統(tǒng)的動力學(xué)研究.pdf

1、關(guān)于列車垂向減振系統(tǒng)的認識，從第一輛蒸汽機車的發(fā)明一直延續(xù)至今。減振系統(tǒng)的主要作用是緩解軌面不平順性和輪對與軌道之間相互碰撞所產(chǎn)生的振動。隨著列車速度的不斷提高，車輛產(chǎn)生的振動也越大，對減振系統(tǒng)各項參數(shù)的要求也越高。
　　本文首先引入天棚減振器的概念，對早期不含減振元件的列車進行研究，結(jié)合軌道集總參數(shù)模型和車輛集總參數(shù)模型，以一個車輪與軌道的碰撞振動作為研究對象，建立一類兩自由度上下剛性碰撞的動力學(xué)模型。經(jīng)過受力分析，得出系統(tǒng)的運

2、動微分方程，引出混沌現(xiàn)象，為貨車和客車垂向減振系統(tǒng)的動力學(xué)研究提供了基礎(chǔ)。其次，對貨車垂向減振系統(tǒng)進行動力學(xué)建模，在列車垂向動力學(xué)模型的基礎(chǔ)上，考慮軌面不平順帶來的激勵，建立一類三自由度碰撞振動系統(tǒng)的動力學(xué)模型。依據(jù)周期運動的條件，推導(dǎo)出碰撞振動系統(tǒng)解析解的表達式，分析了振動系統(tǒng)的周期運動，建立了Poincaré映射。選擇一個截面作為Poincaré映射面，在選擇適當?shù)南到y(tǒng)參數(shù)條件下，數(shù)值模擬了系統(tǒng)發(fā)生倍化分岔、Hopf分岔的動力學(xué)行為

3、。最后，建立客車垂向減振系統(tǒng)的動力學(xué)模型，將軌道彈性和軌道質(zhì)量納入考慮范圍，以一個車輪的碰撞振動為研究對象，對客運列車垂向減振系統(tǒng)建立一類四自由度碰撞振動系統(tǒng)模型。解耦時，利用多自由度碰撞振動系統(tǒng)運動微分方程推導(dǎo)的結(jié)論，結(jié)合牛頓第二定律得出系統(tǒng)的解析解，確定該系統(tǒng)的Poincaré映射。在控制系統(tǒng)的質(zhì)量、碰撞恢復(fù)系數(shù)等參數(shù)不變的情況下，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)在不同彈性系數(shù)、阻尼系數(shù)條件下發(fā)生叉式分岔、Hopf分岔、Hopf-flip分岔及通向混沌的動