基于柔性車體的平車動(dòng)力學(xué)性能仿真分析.pdf

1、集裝箱運(yùn)輸是一種現(xiàn)代化的運(yùn)輸方式，是現(xiàn)代鐵路貨運(yùn)的發(fā)展方向。高速、重載、輕量化已經(jīng)成為我國鐵路運(yùn)輸車輛發(fā)展的主題，其對車輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)性能的影響不容忽視。傳統(tǒng)的車輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究中通常把車體考慮為剛體，而在車輛高速運(yùn)行的條件下，結(jié)構(gòu)彈性變形對車輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)性能的影響不應(yīng)被忽視，特別是對平車這種垂向剛度較小的車型影響更為顯著。
　　 在線路動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)中，平車車輛系統(tǒng)出現(xiàn)了重車車體垂向振動(dòng)加速度大于空車的情況。針對此種現(xiàn)象，本文選取N

2、X17型集裝箱共用平車為研究對象，將車體考慮為柔性體，分別建立了NX17型平車車輛系統(tǒng)的多剛體模型和剛?cè)狁詈夏Ｐ?，對比分析車體對線路不平順的垂向響應(yīng)。
　　 本文首先根據(jù)GB/T5599-1985對車輛系統(tǒng)的兩種模型進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真分析，結(jié)果顯示，剛?cè)狁詈夏Ｐ偷闹本€運(yùn)行平穩(wěn)性優(yōu)于多剛體模型，考慮結(jié)構(gòu)柔性效應(yīng)時(shí)，車體的橫向、垂向振動(dòng)加速度較剛體模型偏大，在高速時(shí)會(huì)出現(xiàn)較為明顯的放大的振動(dòng)。兩種模型的曲線通過安全性指標(biāo)符合標(biāo)準(zhǔn)，在各工

3、況下，剛?cè)狁詈夏Ｐ偷母黜?xiàng)指標(biāo)均略大于多剛體模型。在進(jìn)行車輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)性能仿真分析時(shí)，如考慮車體柔性效應(yīng)的影響，則能夠得到更偏于安全的結(jié)果，如運(yùn)行工況較為惡劣，則不應(yīng)忽略結(jié)構(gòu)柔性效應(yīng)的影響。
　　 針對車體垂向振動(dòng)加速度偏大的現(xiàn)象，本文對車體垂向振動(dòng)加速度進(jìn)行了頻譜分析，并考慮了鋼軌接頭不平順的周期性激擾對車體垂向振動(dòng)響應(yīng)的影響。分析結(jié)果說明，將車體考慮為彈性體時(shí)受心盤沖擊影響的車體質(zhì)量小，當(dāng)裝載工況為中部承受主要質(zhì)量而心盤上方載