高速機(jī)車轉(zhuǎn)向架輪軌沖擊動(dòng)力學(xué)研究.pdf

1、本論文首先通過建立兩自由度摩擦碰撞振動(dòng)系統(tǒng)力學(xué)模型,分析系統(tǒng)參數(shù)和動(dòng)力學(xué)特征之間的相互關(guān)系和匹配原則,優(yōu)先考慮系統(tǒng)的兩個(gè)關(guān)鍵參數(shù)激振頻率ω和間隙δ來分析影響系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)行為的主要因子。著重分析系統(tǒng)在雙參數(shù)平面內(nèi),純滑移和滑移—粘滯類運(yùn)動(dòng)相互轉(zhuǎn)換的過程和各類沖擊運(yùn)動(dòng)存在區(qū)域的大小和分布情況。隨著激振頻率逐漸減小發(fā)生了一系列擦邊分岔,基本運(yùn)動(dòng)的沖擊次數(shù)逐次增加,隨著p和q變的相當(dāng)大,在較小頻率范圍內(nèi),系統(tǒng)基本處于滑移—粘滯類運(yùn)動(dòng)狀態(tài)以及在一個(gè)

2、激振周期內(nèi)沖擊速度逐漸變得越來越微小,當(dāng)激振頻率在很小的范圍內(nèi)不斷減小時(shí),基本運(yùn)動(dòng)的沖擊次數(shù)反而逐次減小。隨著激振頻率增加至1?p?q運(yùn)動(dòng)的鞍結(jié)分岔線SN1?p?q,1?p?q運(yùn)動(dòng)向1-(p?1)?q或者1?p?(q?1)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換,系統(tǒng)這種運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)換是不可逆的,在任意相鄰的兩個(gè)基本運(yùn)動(dòng)之間出現(xiàn)了一系列奇異點(diǎn),這些奇異點(diǎn)是由實(shí)擦邊分岔線和裸擦邊分岔線,以及鞍結(jié)分岔線和倍化分岔線,它們相互交叉,形成兩種類型的過渡區(qū)域:遲滯區(qū)域和舌形區(qū)域?；?/p>

3、于參數(shù)的取樣范圍,通過多參數(shù)和多性能的協(xié)調(diào)仿真分析著重研究系統(tǒng)參數(shù)對沖擊速度、存在區(qū)域以及不同類型周期沖擊運(yùn)動(dòng)相互分配的影響。
　　其次,建立六軸提速機(jī)車轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型,基于 Poincaré截面,通過四階Runge-Kutta數(shù)值方法,主要以全局分岔圖、局部分岔圖、時(shí)間響應(yīng)圖以及相圖這些具體的數(shù)值結(jié)果闡述系統(tǒng)在新輪期和輪對磨耗穩(wěn)定期的動(dòng)力學(xué)行為,同時(shí)研究一系懸掛橫向剛度K py,一系懸掛縱向剛度K px,輪軌間庫倫摩擦系數(shù)

4、μ和車輪踏面等效斜率λ,這些重要結(jié)構(gòu)參數(shù)與其動(dòng)力學(xué)特征之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系和匹配原則,研究發(fā)現(xiàn),選擇較大的一系懸掛橫向剛度Kpy=8×106N?m?1,輪軌間庫倫摩擦系數(shù)μ=0.2和車輪踏面等效斜率λ=0.15能很大程度改善系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)行為,由此優(yōu)化轉(zhuǎn)向架重要結(jié)構(gòu)參數(shù),為改善和提高六軸機(jī)車轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)行為提供可靠的理論依據(jù),最后研究六軸機(jī)車行駛速度對其動(dòng)力學(xué)特征的影響,通過分析可知,隨著機(jī)車行駛速度的逐漸增大,系統(tǒng)的沖擊速度也逐漸增大,