機車車輛車顫振機理分析及解決方案(已修改)
2025-05-16 06:28 本頁面
【正文】 機車車輛車體顫振機理分析及解決方案1 引言 車輛運行時，受線路和各種激勵的作用，將引起車體整車或車體局部在某方向的振動。如果這種振動超過了某一限度，將嚴重影響乘客的舒適性。引起車體振動的因素是多方面的，如線路激擾、輪對蛇行運動、轉(zhuǎn)向架振動、車體彈性振動等。正是由于可能產(chǎn)生振動因素的復(fù)雜性，使得從振動模態(tài)診斷、原因分析排除至問題的解決變得非常困難，簡單的數(shù)學(xué)模型、解析方法、經(jīng)驗判斷或線路試驗已不能滿足需要。 隨著車輛運行速度的不斷提高和車體輕量化的逐步實施，部分機車車輛車體在運行過程中出現(xiàn)了嚴重的顫振現(xiàn)象。車輛運行過程中的振動是難免的，但出現(xiàn)車體顫振是不允許的。顫振對客車運輸帶來的不良影響主要表現(xiàn)為：(1)嚴重影響旅客乘車的舒適性；(2)會導(dǎo)致車輛零部件松動或過早產(chǎn)生疲勞損壞，進而對客車的安全造成隱患。在車輛設(shè)計時采取措施從根本上避免車體顫振已成為鐵路機車車輛動態(tài)設(shè)計亟待解決的問題。2 顫振現(xiàn)象描述機車車輛車體的顫振通常發(fā)生在車輛運行中速(130km／h左右)時，車體內(nèi)出現(xiàn)較明顯的上下和左右抖動現(xiàn)象。由于這種振動現(xiàn)象發(fā)生在車輛常用的速度范圍內(nèi)，車體結(jié)構(gòu)的振動壓迫車內(nèi)空氣而產(chǎn)生結(jié)構(gòu)噪聲，同時車體內(nèi)裝件振動振幅及相位的差異又產(chǎn)生各種摩擦高頻噪音，嚴重影響旅客乘坐舒適性，引起了旅客不滿。車輛在運行中發(fā)生的顫振是一種非常有害的高頻振動，該振動對車體內(nèi)設(shè)備可產(chǎn)生較大的破壞作用，惡化了機車車輛的運行平穩(wěn)性，危害旅客的身心健康。 圖1為某客車運行時測得的車輛地板中心的振動加速度頻譜(PSD)，從圖中可得出車體中部的振動加速度與乘坐舒適度的關(guān)系。如圖所示，在振動頻率為8．4Hz左右的峰值時，車體彎曲振動最大。要改善乘坐舒適性，降低該值是非常必要的。 圖1中乘坐舒適度值通過濾波疊代算出。數(shù)值較大的部分正是人體容易感受到的頻率范圍。而車體彎曲振動的最大值也在疊代值大的范圍內(nèi)，由此也可以看出，減小車體彎曲振動對改善乘坐舒適性的重要性。從車體結(jié)構(gòu)型式看，車身較長，車體整體剛度不足，固有頻率降低，車輛運行中容易產(chǎn)生共振，引起較大
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