高速動車組車體與車下設備耦合振動研究.pdf

1、車體的輕量化設計使得鋁合金型材在高速客車車體設計中被廣泛應用，但這種輕量化往往導致車體剛度的不足，從而引起車體振動的惡化。目前，高速客車附屬設備大部分采用車下懸掛的設計方式，這種設計方式必然會對車體的垂向彎曲剛度造成影響，從而大大降低車體的垂向彎曲頻率。為了削弱車下設備對車體彎曲頻率的影響，一種非常有效的方法就是引入車下設備彈性懸掛系統(tǒng)。但是如果設備彈性懸掛參數選擇不合理，不但不會降低車下設備對車體振動的影響，還會在一定程度上加劇這種負

2、面效應。因此本文圍繞車體與車下設備之間的耦合振動問題，以剛柔耦合動力學理論為基礎，采用仿真和試驗相結合的方法重點分析了車下設備與車體之間的相互作用關系。具體的研究內容主要包括以下幾個方面：
　　(1)詳細的介紹了車體與車下設備耦合系統(tǒng)二維和三維動力學模型的建模的方法。
　　(2)通過簡單的車體與車下設備垂向耦合振動系統(tǒng)模型，考慮了車體的彈性效應，詳細分析了垂向耦合系統(tǒng)的自振特性以及隨機振動響應。
　　(3)建立了考慮車

3、體和構架彈性振動的剛柔耦合動力學模型，通過仿真計算并于線路試驗、滾動振動試驗的結果進行對比，驗證結果表明，基于彈性車體和彈性構架的剛柔耦合動力學模型仿真計算得到的車體垂向振動特性均能與線路試驗、滾動振動試驗的結果取得較好的一致性。
　　(4)研究多剛體模型與耦合模型在具體計算結果上的差異，并界定這兩種模型的使用范圍。
　　(5)從剛柔耦合系統(tǒng)動力學理論出發(fā)研究了車下設備對車輛動力學性能的影響問題，對比分析了車下設備剛性懸掛系