隨著列車運行速度的大幅度提高,對車輛系統(tǒng)動力學(xué)的計算精度提出了越來越高的要求,將輪對、構(gòu)架和軌道等部件看做剛性體或僅將其中之一考慮為柔性體來分析車輛系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性、平穩(wěn)性的傳統(tǒng)做法亟需改進。本文綜合考慮了多柔性體對車輛-軌道耦合系統(tǒng)的動力學(xué)行為,以CRH2型高速客車的輪對和構(gòu)架以及軌道為研究對象,基于多剛體動力學(xué)理論和剛?cè)狁詈蟿恿W(xué)理論,將輪對、構(gòu)架和軌道均考慮為柔性體,結(jié)合有限元分析軟件ANSYS和多體動力學(xué)軟件UM,研究了多柔性體下車輛系統(tǒng)的動力學(xué)響應(yīng)�；谟邢拊浖嗀NSYS對輪對及構(gòu)架進行模態(tài)分析,求得相應(yīng)的剛度矩陣,進而得到輪對及構(gòu)架的柔性體模型,并考慮輪軌接觸幾何關(guān)系、橫向止擋、橫向和垂向減振器等非線性環(huán)節(jié),先后建立了車輛系統(tǒng)多剛體動力學(xué)模型、考慮輪對柔性的剛?cè)狁詈蟿恿W(xué)模型以及同時考慮輪對、構(gòu)架柔性的剛?cè)狁詈蟿恿W(xué)模型。仿真計算了多剛體動力學(xué)模型和考慮輪對柔性的剛?cè)狁詈蟿恿W(xué)模型分別與無質(zhì)量軌、移動質(zhì)量軌及柔性軌道耦合時輪對的振動響應(yīng),得出了相應(yīng)的非線性臨界速度,合理選取了六種典型工況,對比分析了輪對剛性和柔性對車輛系統(tǒng)動力學(xué)性能的影響差異。結(jié)果表明,輪對的彈性效應(yīng)使車... 

【文章來源】：蘭州交通大學(xué)甘肅省

【文章頁數(shù)】：91 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 車輛系統(tǒng)動力學(xué)建模的發(fā)展
    1.3 車輛系統(tǒng)剛?cè)狁詈涎芯楷F(xiàn)狀
        1.3.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
        1.3.3 目前研究的不足
    1.4 本文研究的主要內(nèi)容
2 車輛系統(tǒng)動力學(xué)理論基礎(chǔ)
    2.1 多剛體系統(tǒng)動力學(xué)原理
        2.1.1 多剛體動力學(xué)模型建立方法
        2.1.2 輪軌彈性接觸的處理
    2.2 剛?cè)狁詈蟿恿W(xué)理論
        2.2.1 柔性體空間描述
        2.2.2 應(yīng)力應(yīng)變計算
        2.2.3 剛?cè)狁詈蟿恿W(xué)方程
    2.3 Craig-Bampton模態(tài)集的選取
    2.4 本章小結(jié)
3 建立車輛-軌道耦合系統(tǒng)動力學(xué)模型
    3.1 模型考慮的非線性環(huán)節(jié)
    3.2 建立多剛體動力學(xué)模型
    3.3 建立剛?cè)狁詈蟿恿W(xué)模型
        3.3.1 輪對及構(gòu)架有限元模型的建立
        3.3.2 模態(tài)分析
        3.3.3 建立輪對柔性的剛?cè)狁詈蟿恿W(xué)模型
        3.3.4 建立輪對及構(gòu)架柔性的剛?cè)狁詈蟿恿W(xué)模型
    3.4 軌道模型的建立
        3.4.1 無質(zhì)量軌道
        3.4.2 移動質(zhì)量軌道
        3.4.3 柔性軌道
    3.5 本章小結(jié)
4 考慮輪對柔性的車輛-軌道耦合動態(tài)響應(yīng)分析
    4.1 振動響應(yīng)分析
        4.1.1 輪對的振動位移比較
        4.1.2 輪對的振動加速度比較
    4.2 非線性臨界速度的對比
        4.2.1 非線性車輛系統(tǒng)的蛇形運動
        4.2.2 非線性臨界速度的求解
    4.3 車輛系統(tǒng)動態(tài)曲線通過性能分析
        4.3.1 曲線線路設(shè)置
        4.3.2 安全性指標分析
        4.3.3 平穩(wěn)性指標分析
    4.4 本章小結(jié)
5 多柔性體下車輛系統(tǒng)動力學(xué)響應(yīng)
    5.1 多柔性體對振動響應(yīng)的影響
        5.1.1 輪對振動響應(yīng)比較
        5.1.2 構(gòu)架振動響應(yīng)比較
        5.1.3 功率譜密度比較
    5.2 輪軌接觸特性響應(yīng)分析
        5.2.1 輪軌蠕滑率
        5.2.2 輪軌接觸力
        5.2.3 輪軌接觸角
    5.3 多柔性體對車輛系統(tǒng)動力學(xué)性能的影響
        5.3.1 多柔性體對車輛系統(tǒng)運行穩(wěn)定性的影響
        5.3.2 多柔性體對車輛系統(tǒng)運行平穩(wěn)性的影響
    5.4 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 研究展望
致謝
參考文獻
攻讀學(xué)位期間的研究成果



本文編號：2982273