鐵道車輛平穩(wěn)性分析(編輯修改稿)
2025-07-26 17:59 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 優(yōu)秀良好合格車體垂向加速度cms2100130200表6 我國機(jī)車振動(dòng)加速度平穩(wěn)性評(píng)定等級(jí)評(píng)價(jià)等級(jí)amax?mm2aw?mm2垂向橫向垂向橫向優(yōu)良好合格 GB559585標(biāo)準(zhǔn)與TB/T236093標(biāo)準(zhǔn)分析我國制定的GB559585《鐵道車輛動(dòng)力性能評(píng)定和試驗(yàn)鑒定規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn)基本上與平穩(wěn)性指標(biāo)評(píng)價(jià)法相同,因此存在的問題也類同這里的TB/T236093標(biāo)準(zhǔn)主要從機(jī)車的振動(dòng)加速度方面對(duì)平穩(wěn)性進(jìn)行側(cè)面的反映。因?yàn)楫?dāng)振動(dòng)加速度增大,列車的平穩(wěn)性就會(huì)降低。但是,這種評(píng)價(jià)方法比較死板,不能直接反映出機(jī)車的平穩(wěn)性,而且各加速度級(jí)間差距比較大,這使得測試的準(zhǔn)確性降低。 本文評(píng)價(jià)指標(biāo)的選擇車輛的運(yùn)行平穩(wěn)性是評(píng)價(jià)車輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)性能的重要指標(biāo)，本文采用 Sperling 運(yùn)行平穩(wěn)性指標(biāo)，該指標(biāo)基于大量試驗(yàn)而制定，用于評(píng)價(jià)車輛本身的運(yùn)行品質(zhì)和乘客乘坐舒適度。其指標(biāo)的大小與車輛的振動(dòng)加速度和振動(dòng)頻率有關(guān)，橫向與垂向的計(jì)算方法不同其計(jì)算方法及評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)見第一節(jié)。2. 車輛模型建立 車輛詳細(xì)參數(shù)如圖1所示的車輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型中，軸箱簧上質(zhì)量被分成車體質(zhì)量和構(gòu)架質(zhì)量。該模型得到的結(jié)果更接近于車輛的實(shí)際振動(dòng)特性。需要說明的是，模型中第一懸掛剛度為車輛各軸箱彈簧剛度之和，第二系懸掛剛度為車體與構(gòu)架各彈簧剛度之和。Mb為兩轉(zhuǎn)向架構(gòu)架質(zhì)量之和，Mc為車體質(zhì)量。當(dāng)然該模型也可以理解為半車模型，即一個(gè)轉(zhuǎn)向架與半個(gè)車體之間的垂向振動(dòng)關(guān)系，此時(shí)第一系懸掛剛度為單個(gè)轉(zhuǎn)向架軸箱彈簧剛度之和，第二系懸掛剛度為車體與構(gòu)架間兩個(gè)彈簧剛度之和，Mc為車體質(zhì)量一半。鐵道客車剛?cè)崮Ｐ蛥?shù)含義及原始數(shù)值見表7。表7 火車轉(zhuǎn)向架CRH2參數(shù)含義及原始數(shù)值參數(shù)單位整備狀態(tài)數(shù)值含義Mct車體質(zhì)量lckg?m21548400車體點(diǎn)頭轉(zhuǎn)動(dòng)慣量MbKg3200構(gòu)架質(zhì)量lbkg?m217652構(gòu)架點(diǎn)頭轉(zhuǎn)動(dòng)慣量MwKg2000輪對(duì)質(zhì)量ksKN/m二系垂向剛度（每轉(zhuǎn)向架）csKN?s/m120二系垂向阻尼系數(shù)（每轉(zhuǎn)向架）kpKN/m1200一系垂向剛度（每軸箱）cpKN?s/m25一系垂向阻尼系數(shù)（每軸箱）lbm9轉(zhuǎn)向架定距之半lwm軸距之長Lm車體總長w3rad/s2π車體垂向第一階彎曲頻率ξ3%第一階車體彈性振型阻尼比w4rad/s172π車體垂向第二階彎曲頻率ξ4%第二階車體彈性振型阻尼比Dmm790磨耗型車輪直徑 車輛系統(tǒng)垂向動(dòng)力學(xué)模型圖1 鐵道車輛垂向動(dòng)力學(xué)模型對(duì)于圖1所示的車輛系統(tǒng)模型，當(dāng)車輛處于平衡狀態(tài)時(shí)（此時(shí)重力與彈簧力平衡）且自由振動(dòng)時(shí)，其運(yùn)動(dòng)微分方程為：（9）式中：zc——車體垂向位移；zc——構(gòu)架垂向位移；zc——車輪垂向位移，即路面輸入位移。將上式化成矩陣形式，上式可改寫為：MZ+CZ+KZ=0（10）式中：X為狀態(tài)向量：Z=（zc zb zw）39。M為質(zhì)量矩陣：M=Mc000Mb000MwC為阻尼矩陣：C=cscs0cscs+cPcP0cPcPK為剛度矩陣：K=ksks0ksks+kpkp0kPkp在實(shí)際車輛運(yùn)行過程中，客車會(huì)受到路面對(duì)其的激勵(lì)，其輪軌界面存在外加激擾，將會(huì)對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生影響因此上式的方程右端將不完全為0，通常我們將其表示為：MZ
環(huán)評(píng)公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1