以降低城市軌道車(chē)輛的車(chē)體剛性振動(dòng)和彈性振動(dòng)為目的,利用模態(tài)的正交性,將車(chē)體等效為均質(zhì)等截面Eluer梁,建立了考慮車(chē)體彈性的車(chē)-軌-復(fù)合吸振器垂向動(dòng)力學(xué)耦合模型,提出了適用于該模型的復(fù)合吸振器的設(shè)計(jì)方法。針對(duì)城市軌道車(chē)輛運(yùn)行工況,通過(guò)解析求解出復(fù)合吸振器剛度、質(zhì)量參數(shù)和目標(biāo)頻率的函數(shù)關(guān)系式,遍歷復(fù)合吸振器兩振子質(zhì)量,從而獲得與之匹配的剛度參數(shù)。利用建立的車(chē)體振動(dòng)能量的評(píng)價(jià)指標(biāo),對(duì)不同參數(shù)設(shè)計(jì)復(fù)合吸振器的減振性能進(jìn)行評(píng)價(jià),獲得車(chē)體振動(dòng)能量最小時(shí)的復(fù)合吸振器的參數(shù)設(shè)計(jì)。最后,結(jié)合車(chē)輛的平穩(wěn)性指標(biāo)對(duì)復(fù)合吸振器的減振效果進(jìn)行驗(yàn)證。研究結(jié)果表明:復(fù)合吸振器存在兩固有頻率,對(duì)其進(jìn)行參數(shù)的設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)首先保證兩固有頻率與車(chē)體浮沉固有頻率和一階彈性頻率相諧調(diào),建立的車(chē)體振動(dòng)能量評(píng)價(jià)指標(biāo)可以用于對(duì)不同設(shè)計(jì)的吸振器減振性能進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。復(fù)合吸振器的安裝,對(duì)車(chē)體剛性和彈性振動(dòng)都有較好的減振效果,有利于車(chē)輛的運(yùn)行品質(zhì)的提升。為利用復(fù)合吸振器以降低車(chē)輛垂向振動(dòng)的研究和應(yīng)用提供一定的參考價(jià)值。 

【文章來(lái)源】：振動(dòng)與沖擊. 2020,39(21)北大核心EICSCD

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【部分圖文】：

含復(fù)合吸振器的城軌車(chē)輛垂向動(dòng)力學(xué)模型

本文所設(shè)計(jì)的動(dòng)力吸振器為復(fù)合吸振器,包含上、下兩個(gè)振子,將其安裝在車(chē)體中部�；趧�(dòng)力吸振器共振原理,將復(fù)雜的剛?cè)狁詈夏Ｐ秃?jiǎn)化為三自由度力學(xué)模型,如圖2所示。Kc、Cc分別為車(chē)輛系統(tǒng)簡(jiǎn)化后剛度和阻尼等效值。對(duì)二自由度無(wú)阻尼復(fù)合吸振器系統(tǒng)固有頻率的求解,有

選取式(22)作為篩選復(fù)合吸振器最優(yōu)設(shè)計(jì)的目標(biāo)函數(shù),獲得在不同質(zhì)量比μ下,復(fù)合吸振器振子1質(zhì)量大小對(duì)車(chē)體振動(dòng)能量這一評(píng)價(jià)指標(biāo)的影響,如圖4所示。隨著質(zhì)量比μ增大,吸振器與車(chē)體發(fā)生共振時(shí),吸振器所能吸收的車(chē)體振動(dòng)能量增大,減振效果也越好。當(dāng)復(fù)合吸振器的質(zhì)量比μ和目標(biāo)減振頻率固定,存在一組參數(shù)設(shè)計(jì)使得車(chē)體振動(dòng)能量評(píng)價(jià)指標(biāo)最小。然而,過(guò)大質(zhì)量比不但使得車(chē)體的下吊掛過(guò)重,嚴(yán)重時(shí)還會(huì)導(dǎo)致車(chē)輛超限界、布置困難等問(wèn)題產(chǎn)生。鑒于質(zhì)量比μ大于0.1時(shí),動(dòng)力吸振器的質(zhì)量的增加,魯棒性提高緩慢,因此,在下面研究中,均取μ=0.1,使得車(chē)體振動(dòng)能量最小時(shí)兩吸振器的振子質(zhì)量Md1=1 000 kg,Md2=2 900 kg。這里,通過(guò)采用密度(ρ=7.85 t/m3)大、性?xún)r(jià)比高的鑄鋼作為振子進(jìn)行設(shè)計(jì),那么復(fù)合吸振器的總體積Vd≈0.49 m3。綜合軌道車(chē)輛底架邊梁距軌面的高度(0.86 m)和車(chē)下剩余空間大小(7.2 m3)布置,那么,復(fù)合吸振器的安裝空間富余,長(zhǎng)×寬×高尺寸可大致布置為1.1 m×1.1 m×0.4 m。為了避免復(fù)合吸振器可能產(chǎn)生的不利影響,實(shí)際應(yīng)用中將車(chē)下設(shè)備作為復(fù)合吸振器的振子或某一振子,在降低車(chē)輛振動(dòng)、提高乘坐舒適度的同時(shí),盡可能避免增加車(chē)體自重。綜上,城市軌道車(chē)輛車(chē)體復(fù)合吸振器的參數(shù)設(shè)計(jì)的一般步驟如下:

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3324378