輪對(duì)柔性對(duì)車(chē)輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)性能的影響.pdf

1、在過(guò)去的幾十年中，高速列車(chē)有了很快的發(fā)展，如日本的新干線，法國(guó)的TGV，德國(guó)的ICE，意大利的Pendolino，以及瑞士的X2000。最近幾年，我國(guó)的高速列車(chē)也得到了跨越式的發(fā)展，如CRH系列動(dòng)車(chē)組。
　　隨著列車(chē)運(yùn)行速度越來(lái)越高，列車(chē)受到的激振頻率也隨之提高，輪軌間作用越來(lái)越大，由此產(chǎn)生了一些新的問(wèn)題，如輪軌磨耗、輪軌噪聲、車(chē)輪不圓順、道床結(jié)構(gòu)惡化等等。而這些破壞被認(rèn)為是由于中頻率范圍內(nèi)的振動(dòng)所導(dǎo)致，因此人們開(kāi)始研究50-50

2、0Hz頻率范圍內(nèi)的振動(dòng)對(duì)車(chē)輛-軌道動(dòng)力學(xué)的影響。
　　傳統(tǒng)的車(chē)輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究只把車(chē)輛結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化為剛性體，而隨著運(yùn)行速度的提高，車(chē)輛受到的激振頻率會(huì)增加，同時(shí)車(chē)輛結(jié)構(gòu)的輕量化要求又使得車(chē)輛結(jié)構(gòu)的剛度降低，因此需要利用剛?cè)狁詈隙囿w系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)來(lái)研究整個(gè)車(chē)輛-軌道振動(dòng)系統(tǒng)。
　　本論文是在對(duì)現(xiàn)有高速拖車(chē)轉(zhuǎn)向架主要結(jié)構(gòu)進(jìn)行認(rèn)真分析的基礎(chǔ)上，利用SIMPACK多體動(dòng)力學(xué)軟件對(duì)其進(jìn)行了建模，然后再結(jié)合通用有限元軟件ABAQUS把輪對(duì)處理成

3、了柔性體，由此得到剛性輪對(duì)車(chē)輛模型和柔性輪對(duì)車(chē)輛模型。利用SIMPACK對(duì)兩種模型進(jìn)行仿真計(jì)算，分析其蛇行臨界速度、直線運(yùn)行及曲線通過(guò)的動(dòng)力學(xué)性能，以考察在車(chē)輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真計(jì)算中，考慮輪對(duì)結(jié)構(gòu)柔性對(duì)仿真結(jié)果的影響。
　　本文首先在ABAQUS的輸入文件中定義節(jié)點(diǎn)，通過(guò)這些節(jié)點(diǎn)來(lái)表征輪對(duì)的有限元模型，并通過(guò)關(guān)鍵字的定義輸出輪對(duì)結(jié)構(gòu)的質(zhì)量矩陣、剛度矩陣和模態(tài)信息，再經(jīng)SIMPACK的前處理程序FEMBS處理，得到柔性輪對(duì)文件，最后在

4、SIMPACK中使用柔性輪對(duì)文件得到柔性輪對(duì)車(chē)輛模型。
　　本文通過(guò)分析車(chē)輛在經(jīng)過(guò)一段軌道激勵(lì)后，輪對(duì)橫向位移的收斂情況來(lái)判定車(chē)輛的非線性蛇行臨界速度，由仿真結(jié)果可以看出柔性輪對(duì)車(chē)輛模型的非線性蛇行臨界速度比剛性輪對(duì)車(chē)輛模型的要小，但降幅不大。隨后研究了兩種車(chē)輛模型在德國(guó)高速低干擾軌道譜下的直線運(yùn)行性能和曲線通過(guò)性能，通過(guò)結(jié)果比較可知，對(duì)于直線運(yùn)行性能，兩種車(chē)輛模型的差別很小，可以忽略不計(jì)；而對(duì)于曲線通過(guò)性能，在一些評(píng)價(jià)指標(biāo)上，兩