含故障參數(shù)的鐵道車輛非線性動力學模型.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、我國鐵路網(wǎng)基本上是客、貨共線運輸?shù)蔫F路網(wǎng),隨著客運速度的提高,貨運速度也得到相應提高。但貨車提速給貨車安全帶來了嚴重的隱患。
  與鐵路客車轉(zhuǎn)向架相比,我國鐵路貨車的轉(zhuǎn)向架非線性結(jié)構(gòu)和環(huán)節(jié)較多,動力學分析模型復雜,非線性動力學問題突出。在工程實際運用過程中,由于非線性動力學問題而引起的脫軌、傾覆等行車安全性事故較多。貨車提速后各方面的矛盾和問題更加顯著,主要體現(xiàn)為零部件的磨耗加劇、松動丟失現(xiàn)象增多,關(guān)鍵部件的裂紋和斷裂事故增多。<

2、br>  由于輪軌作用力是車輛動力學系統(tǒng)的重要輸入?yún)?shù),而輪軌關(guān)系十分復雜,本文采用LM磨耗型踏面與60kg/m鋼軌配合,對于輪對根據(jù)其踏面外形進行了專門建模。作為算例,研究了懸掛剛度作為故障參數(shù)對于單一輪對運動響應的影響。然后,建立了三大件式轉(zhuǎn)向架貨車車輛的整車模型,該模型為多自由度強非線性系統(tǒng),考慮了39個自由度,充分考慮了各種非線性因素,包括輪軌接觸幾何關(guān)系非線性、輪軌蠕滑率和蠕滑力非線性、軸箱懸掛非線性、楔塊摩擦減振非線性、抗菱

3、剛度和菱形角位移之間非線性。在研究中采用了我國三大干線軌道譜作為系統(tǒng)激勵。
  在模型建立過程中,對各部件中存在的故障因素進行了全面分析,重點研究了二系懸掛減振裝置的磨耗。在此基礎上引入轉(zhuǎn)向架故障參數(shù),從而建立了一個含有各種非線性因素和故障參數(shù)的多自由度模型。隨后,運用一種高精度預測—校正積分方法對其進行數(shù)值仿真計算,在此結(jié)果上考察了轉(zhuǎn)向架的故障參數(shù)對于車輛系統(tǒng)運動穩(wěn)定性的影響。
  通過理論分析和數(shù)值仿真,本研究工作為今后

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