【正文】 來評定車輛的運(yùn)行品質(zhì)。此外，通過符號代碼加速等先進(jìn)技術(shù)使得我們的虛擬模型可以在任何 HIL（硬件在環(huán)）平臺上運(yùn)行。SIMPACK 的基本原理就是通過搭建 CAD 風(fēng)格的模型（包括鉸、力元素等）來建立機(jī)械系統(tǒng)的動力學(xué)方程，并通過先進(jìn)的解算器來獲取系統(tǒng)的動力學(xué)響應(yīng)。(5)耐久性分析：載荷譜；ＦＥ耦合疲勞分析；懸鏈系統(tǒng)分析。SIMPACK Wheel/Rail 典型應(yīng)用如下：(1)舒適性分析：柔性車體；任意點(diǎn)加速度響應(yīng)的測量；軌道激勵(lì)；后處理的過濾器。 SIMPACK 軟件的基本模塊： 運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)基本模塊（Kinematicsamp。它以多體系統(tǒng)計(jì)算動力學(xué)（Computational Dynamics of Multibody Systems）為基礎(chǔ)，包含多個(gè)專業(yè)模塊和專業(yè)領(lǐng)域的虛擬樣機(jī)開發(fā)系統(tǒng)軟件。（3）選用合理的數(shù)學(xué)方法解線性或非線性方程。（6）研究車輛運(yùn)行時(shí)車輛外形的包絡(luò)線與車輛限界的關(guān)系等。如零件之間的相對位移和速度，相互作用力和加速度，輪軌之間的作用力以及車輛垂向和橫向的運(yùn)行品質(zhì)和平穩(wěn)性指數(shù)。第四步，分析抗側(cè)滾扭桿裝置對車輛動力學(xué)性能的影響。研究方法建立車輛軌道耦合動力學(xué)計(jì)算模型利用 simpack 軟件通過合理設(shè)置有關(guān)參數(shù)，對采用不同抗側(cè)滾扭桿裝置的車輛進(jìn)行動力學(xué)性能進(jìn)行比較分析。由于抗側(cè)滾扭桿不影響二系懸掛裝置的垂向和橫向剛度特性，從而不會惡化車輛正常的乘座舒適度。除了上述 3個(gè)直線振動外，車輛還有 3 個(gè)角振動，即圖示的繞 y 軸的點(diǎn)頭振動、繞 z 軸的搖頭振動、( 通常說的蛇行運(yùn)動) 、繞 x 軸的側(cè)滾振動。扭桿通過固定在轉(zhuǎn)向架構(gòu)架上的支撐與構(gòu)架相連。根據(jù) UIC 標(biāo)準(zhǔn)，車輛柔性系數(shù)應(yīng)小于 ，我國多數(shù)轉(zhuǎn)向架也基本滿足要求。影響車輛抗側(cè)滾能力的主要因素是轉(zhuǎn)向架的垂向剛度、懸掛彈簧橫向跨距以及垂向剛度支撐面與車體質(zhì)心的高度。隨著我國鐵路提速和高速動車組的大規(guī)模引進(jìn)及產(chǎn)業(yè)化，同時(shí)隨著城市軌道交通的日益普及，空氣彈簧及抗側(cè)滾扭桿的可靠性也越來越受到人們的極大關(guān)注，這對空氣彈簧及抗側(cè)滾扭桿的研究、制造來說既是挑戰(zhàn)，也是機(jī)遇。該裝置已在全國 4 大客車廠大批量使用 [6]。廣州地鐵 3 號線地鐵車輛國產(chǎn)化制作的抗側(cè)滾扭桿裝置，其結(jié)構(gòu)、剛度、強(qiáng)度及制作工藝等要求完全滿足 SIEMENS 公司的技術(shù)要求，也能滿足廣州地鐵 3 號線車輛的運(yùn)用要求 [3]。CW —2系列轉(zhuǎn)向架均采用這種形式。這種橡膠關(guān)節(jié)式的連接使得抗側(cè)滾扭桿的剛度與橡膠的預(yù)緊量有著較大的關(guān)系，當(dāng)預(yù)緊量為3mm 時(shí)其抗側(cè)滾剛度為 目前，載客車輛一般采用一系和二系懸掛系統(tǒng)，且二系懸掛多為柔性空氣懸掛(如抗康側(cè)滾扭桿)。車輛過道岔和曲線運(yùn)行時(shí)，側(cè)向力、離心力和車體重心偏移導(dǎo)致車體側(cè)滾時(shí)，扭桿產(chǎn)生反力矩，將車輛限制在包絡(luò)線之內(nèi) [2]。s vertical, yaw, nodding, shaking his head and drifting so vibration but only the side of the vehicle rolling vibration suppression. Antiroll torsion bar spring is a flexible metal rod. When the torsion generated, antitorque is provided by work torsion springs. The torsion bar spring has the following main features: Flexible structure with the adjustable performance range。抗側(cè)滾扭桿彈簧是一種利用金屬彈性桿在受扭矩作用時(shí)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形而提供抗扭轉(zhuǎn)反力矩起作用的彈簧，綜合起來講扭桿彈簧具有如下主要特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)靈活，其性能可調(diào)范圍大；彈性桿的扭轉(zhuǎn)角（扭轉(zhuǎn)變形）與所受扭矩成線性關(guān)系,故扭桿彈簧一般為線性彈簧；扭桿在承受高頻率振動載荷時(shí),不會像螺旋彈簧那樣產(chǎn)生顫振；扭桿彈簧的工藝較簡單,且易于控制；扭桿彈簧的設(shè)計(jì)計(jì)算準(zhǔn)確性高；開發(fā)周期較短。 客車轉(zhuǎn)向架安裝抗側(cè)滾扭桿裝置是必要的，因此本文要介紹抗側(cè)滾扭桿裝置的結(jié)構(gòu)和功能，建立了抗側(cè)滾扭桿裝置的力學(xué)模型，分析和計(jì)算了該裝置對脫軌系數(shù)、輪重減載率、平穩(wěn)性等性能參數(shù)的影響。 it is generally linear spring torsion bar spring with a linear relationship between torque and twist angle (torsion)； Torsion bar withstands high frequency vibration loads, which do not like the coil spring as an elastic rod chatter generated torsion angle (torsion) .Bogie antiroll torsion bar is necessary device. This article will introduce antiroll torsion bar structure and function of the device, establish the antiroll torsion bar device mechanical model, analyze and calculate the coefficient of the device for overturning, flexibility coefficients and other performance parameters. At the same time, this article will use the simpack to build model trains, to change the antiroll torsion bar parameters to calculate the vehicle derailment coefficient, linear stability and the smooth curves of other data, to study the antiroll torsion bar device on vehicle dynamic performance Effects.Key words: Antiroll torsion bar Dynamic performance Air spring Bogie Simpack目 錄第一章 緒論 ..............................................................1 課題研究背景...........................................................1 國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r.........................................................1 抗側(cè)滾扭桿的結(jié)構(gòu)、原理與功能...........................................3 本課題有關(guān)內(nèi)容.........................................................4第二章 動力學(xué)理論及軟件介紹 ..............................................5 車輛動力學(xué)仿真的目的、原理和方法.......................................5 SIMPACK 軟件介紹 .......................................................5 車輛動力學(xué)指標(biāo).........................................................7第三章 模型制作過程 .....................................................10 車輛和線路的一些動力學(xué)性能特點(diǎn)........................................10 模型的建立............................................................11 輪對的建立..........................................................11 車輛參數(shù)..............................................................20第四章 數(shù)據(jù)分析 .........................................................23 臨界速度..............................................................23 平穩(wěn)性分析............................................................24 曲線運(yùn)行性能分析......................................................27第五章 結(jié)論 ..............................................................37謝 辭 ...................................................................38參考文獻(xiàn) .................................................................39第一章 緒論 課題研究背景當(dāng)車輛通過曲線時(shí)，抗側(cè)滾扭桿裝置限制了車體的側(cè)滾角速度和側(cè)滾角位移，抗側(cè)滾扭桿減少構(gòu)架和車體之間的滾動運(yùn)動，并且允許限制車體的滾動運(yùn)動 [12]，提高了車輛運(yùn)行平穩(wěn)性，并且對車體的橫擺、點(diǎn)頭、搖頭及沉浮等振動不產(chǎn)生影響。從車輛柔性系數(shù)、傾覆系數(shù)、曲線道玄通過性能等方面綜合分析某高速轉(zhuǎn)向架杭側(cè)滾扭桿彈簧時(shí)車輛性能的影響。扭桿具有如下特點(diǎn)和作用：(1)扭桿可有效減緩車輛運(yùn)行時(shí)車體受到軌道不平順和其他外界激擾而產(chǎn)生的側(cè)滾運(yùn)動；(2)車輛曲線運(yùn)行時(shí)，當(dāng)側(cè)向力、離心力和載荷偏移等因素導(dǎo)致車體偏斜時(shí)，扭桿將產(chǎn)生反力矩，將車輛限制在允許的動態(tài)包絡(luò)線內(nèi)；(3)扭桿不會影響二系懸掛裝置的垂向和橫向剛度特性，從而不會影響車輛正常的乘坐舒適度 [9]。m/rad。另外，北京分局于 1997 年 3 月配屬的快速客車為 209HS型轉(zhuǎn)向架，其抗側(cè)滾扭桿裝置中扭桿采用 A3 鋼材料的無縫鋼管，并在兩端焊有軸頭、轉(zhuǎn)臂、套管等，扭桿兩端的支承座采用自潤滑關(guān)節(jié)軸承。廣州地鐵 3 號線已運(yùn)營三年多，抗側(cè)滾扭桿裝置至今未發(fā)生任何問題，可見其國產(chǎn)化取得了圓滿成功，同時(shí)也為國外其它型式抗側(cè)滾扭桿裝置的國產(chǎn)化研制積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。扭桿的可靠性對車輛的運(yùn)行品質(zhì)和安全性具有重要影響，其強(qiáng)度評價(jià)是至關(guān)重要的目前國內(nèi)主要通過理論上的數(shù)學(xué)計(jì)算和傳統(tǒng)的試驗(yàn)驗(yàn)證來分析扭桿的剛度和強(qiáng)度，而計(jì)算機(jī)模擬還只在探索當(dāng)中 [7]?？諝鈴椈杉翱箓?cè)滾扭桿系統(tǒng)中涉及到橡膠和金屬兩類材料，在該類產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn)等方面，國內(nèi)水平較國外先進(jìn)水平還有較大的差距[4]。傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向架主要采用傾覆系數(shù)來分析，由于此種轉(zhuǎn)向架幾乎均采用鋼圓彈簧懸掛，垂向剛度相對較大，車輛的傾覆系數(shù)分析和試驗(yàn)均能滿足要求。但對于高速列車，柔性系數(shù)一般控制在 以下，例如TGV 為 ， ICE 為 。連桿與固定在車體上的連接座相連。而抗側(cè)滾扭桿彈簧正是用來控制車輛的側(cè)滾振動，即控制圖 2 所示的車體和構(gòu)架之間相對的側(cè)滾運(yùn)動振動其工作原理如下：當(dāng)車體發(fā)生垂向振動時(shí)兩個(gè)連桿同時(shí)上下運(yùn)動此時(shí)方向相同整個(gè)裝置繞兩個(gè)支撐座同時(shí)轉(zhuǎn)動扭桿上不受任何力的作用 也不產(chǎn)生扭矩不影響車體的垂向振動當(dāng)車體發(fā)生側(cè)滾時(shí) 兩連桿發(fā)生反向運(yùn)動 一連桿向上另一連桿向下如圖所示 扭桿承受扭矩發(fā)生扭轉(zhuǎn)變形其彈性反力矩抵抗車體的側(cè)滾從而改善車體側(cè)滾性能當(dāng)車體發(fā)生橫擺時(shí) 由于連桿的兩端都安裝有關(guān)節(jié)軸承或橡膠關(guān)節(jié)允許連桿橫向轉(zhuǎn)動因此該裝置也不影響車體的橫向振動車體的點(diǎn)頭)搖頭及縱向牽引振動同車體的垂向和橫向振動相似該裝置也不起作用。車輛過道岔和曲線運(yùn)行時(shí)，側(cè)向力、離心力和車體重心偏移導(dǎo)致車體側(cè)滾時(shí)，扭桿產(chǎn)生反力矩，將車輛限制在包絡(luò)線之內(nèi)。進(jìn)度安排第一步，學(xué)習(xí) SIM