考慮液體晃動的三大件轉(zhuǎn)向架罐車耦合系統(tǒng)動力學性能研究.pdf

1、　　本文結(jié)合多剛體系統(tǒng)動力學和液固耦合系統(tǒng)動力學的相關知識，研究了平放圓柱形罐體內(nèi)液體的力學形態(tài)。分析了液體在晃動時的力學特性，利用Hamilton原理和Ritz方法求解了液體晃動的固有頻率和模態(tài)，并根據(jù)等效原則建立了罐體內(nèi)液體晃動的彈簧質(zhì)量塊等效力學模型。以同樣的方法給出了一長方形貯箱的計算結(jié)果并與其解析解進行了對比以驗證本文方法的有效性和準確性。結(jié)果表明，采用前三階模態(tài)已經(jīng)可以很好的等效液體晃動的作用效果?！　〗⒘丝紤]液體晃動的

2、三大件轉(zhuǎn)向架罐車的通用非線性數(shù)學模型，該模型適用于對常規(guī)三大件轉(zhuǎn)向架、迫導向徑向轉(zhuǎn)向架、自導向徑向轉(zhuǎn)向架、側(cè)架交叉支撐轉(zhuǎn)向架和考慮(或不考慮)液體貨物晃動的鐵路罐車動力學性能進行仿真分析。模型中充分考慮了各種非線性因素，包括輪軌接觸幾何非線性、輪軌相互作用力的非線性和轉(zhuǎn)向架抗菱剛度、隨速度變化的干摩擦阻尼等各種貨車懸掛元件的非線性?！　∵\用直接數(shù)值積分方法研究了車輛系統(tǒng)的運動穩(wěn)定性、曲線通過和運行平穩(wěn)性，并分別對轉(zhuǎn)向架的幾個基本參數(shù)和

3、各種機構的機構參數(shù)以及液體晃動對車輛系統(tǒng)動力學性能的影響進行了分析對比。對車輛系統(tǒng)在直線上失穩(wěn)后所產(chǎn)生的復雜運動也進行了研究。通過研究發(fā)現(xiàn)，在一定的初始條件和速度下，三大件轉(zhuǎn)向架罐車會出現(xiàn)擬周期解和混沌運動；選擇合適的機構并與轉(zhuǎn)向架的基本參數(shù)合理匹配，三大件轉(zhuǎn)向架可以具有良好的動力學性能：迫導向機構對車輛系統(tǒng)的臨界速度的提高和對曲線通過時各性能指標的改善效果是顯著的，是解決車輛系統(tǒng)的運動穩(wěn)定性和曲線通過能力之間的矛盾的有效途徑；液體晃動