分段線性懸掛系統(tǒng)車輛振動特性分析.pdf

1、伴隨著我國鐵路的迅速發(fā)展，人們對列車的安全性、行駛速度和乘坐舒適度有了新的要求。車輛懸掛系統(tǒng)作為傳遞力和支撐車體的重要方式，其在設(shè)計(jì)時(shí)參數(shù)的選取是否恰當(dāng)，會直接影響到車輛在運(yùn)行過程中的動力學(xué)性能的好壞，因此，對車輛懸掛系統(tǒng)的研究至關(guān)重要。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴闡述了鐵路的發(fā)展史及高速鐵路的發(fā)展現(xiàn)狀，簡要介紹了車輛懸掛系統(tǒng)的研究背景、意義和現(xiàn)狀，闡述了本文研究的主要內(nèi)容。⑵介紹了車輛懸掛系統(tǒng)的基本組成、分類及車輛懸掛系統(tǒng)中存在

2、的幾種非線性特性，也對懸掛系統(tǒng)中幾種常用的控制方法做了闡述。⑶分別建立了單自由度分段線性阻尼和分段彈簧車輛懸掛系統(tǒng)的垂向動力學(xué)模型，把軌道面激勵看做單頻正弦激勵。隨后運(yùn)用平均法對建立的微分方程進(jìn)行求解，得出其幅頻響應(yīng)函數(shù)關(guān)系，進(jìn)而編程得到其幅頻響應(yīng)曲線。分析懸掛系統(tǒng)中各個(gè)參數(shù)對幅頻特性的影響，然后對單自由度分段線性阻尼懸掛系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)值模擬,并找出了軌道激勵頻率變化時(shí)的分岔點(diǎn)。研究表明，系統(tǒng)振動是處于穩(wěn)定狀態(tài)之中的，未出現(xiàn)混沌。從分段彈簧

3、的幅頻曲線中可以得出：曲線中是否出現(xiàn)非線性情況取決于分段間隙和軌道面激勵振幅的大小。⑷建立了兩自由度分段線性懸掛系統(tǒng)車輛模型，列出其動力學(xué)微分方程。運(yùn)用平均法理論求解出其幅頻響應(yīng)函數(shù)關(guān)系，運(yùn)用Matlab編程得出其幅頻響應(yīng)曲線。研究表明，當(dāng)分段彈簧間隙小于激勵振幅時(shí)，曲線表現(xiàn)出線性特性；分段間隙大于激勵幅值時(shí)，曲線上出現(xiàn)跳躍現(xiàn)象。分析了懸掛系統(tǒng)中分段彈簧剛度、分段阻尼等參數(shù)對車輛振動性能的影響，并對車輛的運(yùn)行安全性和乘坐舒適性做了研究。