用于列車橫向動(dòng)力學(xué)的車輛轉(zhuǎn)向架力元簡(jiǎn)化研究.pdf

1、轉(zhuǎn)向架是鐵道車輛的重要組成部分,起著承載、導(dǎo)向和牽引制動(dòng)的作用,也是決定列車運(yùn)行安全及動(dòng)力學(xué)性能的關(guān)鍵部件。
　　 但是鐵道車輛又是一個(gè)復(fù)雜的機(jī)械系統(tǒng),建立轉(zhuǎn)向架動(dòng)力學(xué)模型的自由度較多,且包含非線性接觸幾何、輪軌非線性蠕滑力等非線性因素。當(dāng)進(jìn)行單節(jié)機(jī)車車輛的建模時(shí),主要采用常規(guī)的傳統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型,即對(duì)車輛特別是轉(zhuǎn)向架的各個(gè)主要質(zhì)量體及相互間的懸掛關(guān)系和特征都要詳細(xì)建模,并充分考慮輪軌接觸間的復(fù)雜力學(xué)關(guān)系,這樣建立的單車動(dòng)力學(xué)模型可

2、以較準(zhǔn)確地計(jì)算車輛穩(wěn)定性、各種線路不平順下的運(yùn)行平穩(wěn)性和曲線通過(guò)性能。
　　 但是當(dāng)進(jìn)行列車動(dòng)力學(xué)分析時(shí),由于列車是由多節(jié)車輛組成的,如果對(duì)每個(gè)轉(zhuǎn)向架都要詳細(xì)建模就變的非常困難。例如25t軸重的萬(wàn)噸重載列車將由105輛貨車和單臺(tái)機(jī)車(六軸或八軸)編成。對(duì)此,傳統(tǒng)的重載列車動(dòng)力學(xué)分析將每輛車視為由鉤緩元件成串連結(jié)的質(zhì)點(diǎn),只具有沿軌道走行的一維運(yùn)動(dòng)自由度,而不考慮轉(zhuǎn)向架,這將影響重載列車縱向動(dòng)力學(xué)計(jì)算的準(zhǔn)確性。
　　 能不能

3、在原來(lái)車輛動(dòng)力學(xué)模型的基礎(chǔ)上,對(duì)轉(zhuǎn)向架的建模進(jìn)一步進(jìn)行合理的簡(jiǎn)化?是否可以將整個(gè)轉(zhuǎn)向架模型用一個(gè)力元去代替并能反應(yīng)車輛模型的動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)呢?如果可以的話,我們就可以大大簡(jiǎn)化長(zhǎng)大重載列車動(dòng)力學(xué)建模,進(jìn)一步完善傳統(tǒng)重載列車的縱向動(dòng)力學(xué)模型。
　　 本文對(duì)車輛建模過(guò)程中,轉(zhuǎn)向架建模是否可以簡(jiǎn)化進(jìn)行了可行性研究。在轉(zhuǎn)向架力元簡(jiǎn)化的研究中,本文以轉(zhuǎn)K2型轉(zhuǎn)向架為例,利用一輛車的完整模型提取力元?jiǎng)偠群妥枘崽匦?將力元的這些特性用于簡(jiǎn)化車輛的建

4、模。并利用該力元及其特性取代傳統(tǒng)車輛模型中的轉(zhuǎn)向架,以此進(jìn)行車輛的動(dòng)力學(xué)性能分析,將其結(jié)果與傳統(tǒng)模型的分析結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,用來(lái)評(píng)價(jià)力元的特性是否合理,以及用力元取代轉(zhuǎn)向架后的車輛動(dòng)力學(xué)性能的準(zhǔn)確度。這一研究的目的,是在考慮車輛橫向動(dòng)力學(xué)特性的同時(shí),簡(jiǎn)化長(zhǎng)大重載列車縱向動(dòng)力學(xué)模型。
　　 通過(guò)研究,簡(jiǎn)化模型的直線與曲線運(yùn)行特點(diǎn)與完整模型的計(jì)算結(jié)果基本一致,但在計(jì)算的準(zhǔn)確性方面還需要進(jìn)一步提高。
　　 希望通過(guò)本文的研究,能夠