基于車-軌-浮置板耦合模型的隔振器減振性能研究
發(fā)布時間：2021-10-25 10:13
基于新型可便捷檢修和更換的城市軌道交通橡膠浮置板隔振器,利用ADAMA-Matlab聯(lián)合仿真方法,考慮了隔振器的滯后非線性,建立了車-軌-浮置板耦合模型。研究了車輛載荷工況、隔振器布置數(shù)量和支撐失效情況對隔振器減振性能的影響。仿真研究發(fā)現(xiàn):滿載工況下隔振器變形是空載時的2倍多,但仍滿足行業(yè)規(guī)范要求;4個隔振器足以承載列車在滿載和空載工況下的列車運行;浮置板在隔振器職責(zé)失效位置及周邊位置的位移雖仍在規(guī)定的限值內(nèi),但已明顯增大,因此當(dāng)發(fā)生支撐失效時,要及時更換隔振器。
【文章來源】：城市軌道交通研究. 2020,23(08)北大核心
【文章頁數(shù)】：5 頁
【部分圖文】：
圖４?ＡＮＳＹＳ浮置板板部模型??利用ＡＤＡＭＳ／ＶＩＥＷ中的力元模型來模擬建??
ｋｇ．ｍ２）??１?０５０??二系橫向阻尼／（Ｎ‘ｓ／ｍ）??３０?０００??構(gòu)架點頭轉(zhuǎn)動慣??量／（ｋｇ．ｍ２）??１?７５０??二系垂向剛度／（Ｎ／ｍ）??２７５?０００??構(gòu)架搖頭轉(zhuǎn)動??慣量／（ｋｇ＿ｍ２）??１?９８０??二系橫向剛度／（Ｎ／ｍ）??３００?０００??輪對質(zhì)量／ｋｇ??１?４２０??二系回轉(zhuǎn)剛度／（Ｎ＊ｍ／ｒａｄ）??２１３?９００??輪對搖頭轉(zhuǎn)動??慣量／（ｋｇ．ｍ２）??９８５??軸距／ｍ??２．２??根據(jù)表１建立車體模型和轉(zhuǎn)向架模型，如圖１??及圖２所示。??圖２轉(zhuǎn)向架模型??１．２軌道模型??鋼軌及鋼軌以下的軌道結(jié)構(gòu)用ＡＤＡＭＳ／??ＲＡＩＬ軟件構(gòu)建。柔性軌道使用ＡＤＡＭＳ／ＲＡＩＬ的??Ｆｌｅｘｔｒａｃｋ模塊模擬，鋼軌用分段的ｂｅａｍ梁單元??模擬。??橡膠浮置板軌道系統(tǒng)的主要參數(shù)如表２所示。??柔性軌道模型如圖３所示。??表２模型中鋼軌的主要參數(shù)??參數(shù)??取值??單位質(zhì)量／（ｋｇ／ｍ）??６０．６４??高度／ｍ??０．１７６??截面面積／ｍ２??８．〇ｘｌ〇－３??截面系數(shù)??０．３４２??截面慣性矩／ｍ４??３．２１７ｘｌ〇￣５??彈性模量／（Ｎ／ｍ２）??２．０６ｘｌ〇ｎ??轉(zhuǎn)動慣量／（ｋｇ…２）??０．２５??剪切彈性模量／Ｐａ??７．７３ｘｌ〇１０??１．３浮置板模型??本文以某地鐵的短型浮置板為原型建立浮置??板模型，尺寸為３．０ｍ（長）ｘ３．０ｍ（寬）ｘ〇．３?ｍ??（厚）。浮置板板部采用ＳＯＬＩＤ４５單元，密度為??２５００?ｋｇ／ｍ３。網(wǎng)格劃分為映射劃分，每一個小單元??的長寬高之比和原浮置板尺寸之比一致［Ｍ］，以方??便與ＡＤＡＭＳ
５??ｔ／ｓ??ａＨ？隔振器??－１．０?－０．５?０?０．５?１．０?１．５?２．０??位移／ｍｍ??圖８不Ｍ載�。颍疀r下的隔振器位移仿真曲線??由圖８可知，在空載和滿載工況下，隔振器的位??移變化明？。滿載工況下的隔振器最大位移均約為??０．４１?ｍｍ左右，是空載工況隔振器位移的２．３倍。由??此１１?ｒ知，列車滿載運行對軌道的變形影響較大。然??而，滿載工況時的隔振器最大位移仍低于相關(guān)規(guī)范要??求，可以滿足高峰時段的列車運營需要。??ｔ／ｓ??ｂ）２＊隔振器??圖７隔振器位移仿真曲線??在列車空載和滿載工況下，軌道下方１＃￣２＃隔??振器的位移如閣８所示，其余隔振器的位移曲線情??況與之類似。??罔６力－位移滯間曲線??１．４聯(lián)合仿真模型的驗證??ＡＤＡＭＳ－Ｍａｔｌａｂ聯(lián)合仿真借助了?Ｍａｔｌａｂ軟件??的強大計算功能，得到的結(jié)果更具有說明力。ＡＤ－??ＡＭＳ／ＲＡＩＬ軟件在仿真結(jié)束后，就會輸出聯(lián)合仿?lián)]??文件。輸出的程序只要對應(yīng)于Ｍａｔｌａｂ即可。Ｍａｔ－??ｌａｂ軟件能自動識別力元模型并進行導(dǎo)人，從而加快??了仿真速度，提髙了仿真精準性。??對建立好的聯(lián)合仿真模型還要進行模型正確??性驗證。??模型正確性驗證的仿真工況為：橡膠減振器的??水平間距為１．４３５?ｍ，縱向間距為０．６?ｍ；仿真步長??為０．００５?ｓ；列車運行速度為１００?ｋｍ／ｈ；不考慮軌道??不平順的影響。仿真結(jié)果中，１＃和２＃橡膠隔振器位??移圖如圖７所示。其余隔振器的位移丨｜丨｜線與之??類似。??由圖７可知，橡膠隔振器的最大位移均為０．１８??ｍｍ左右，遠遠小于城市軌道交通行業(yè)規(guī)定值（３．００??ｍｍ
【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于GA-PS的軌道橡膠隔振器滯回模型參數(shù)識別[J]. 劉偉棟,廖英英,劉永強. 石家莊鐵道大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017(04)
[2]新型橡膠隔振器參數(shù)辨識及動力學(xué)特性研究[J]. 王丹,張亞紅,白長青,董光旭. 應(yīng)用力學(xué)學(xué)報. 2017(03)
[3]鋼彈簧浮置板軌道結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析[J]. 姚純潔,鄭玄東,肖安鑫. 城市軌道交通研究. 2012(02)
[4]城市軌道交通彈簧浮置板軌道過渡段設(shè)計分析[J]. 耿傳智,劉在慶. 城市軌道交通研究. 2011(02)
碩士論文
[1]軌道減振器性能參數(shù)系統(tǒng)研究[D]. 陳新華.西南交通大學(xué) 2014
本文編號：3457190
【文章來源】：城市軌道交通研究. 2020,23(08)北大核心
【文章頁數(shù)】：5 頁
【部分圖文】：
圖４?ＡＮＳＹＳ浮置板板部模型??利用ＡＤＡＭＳ／ＶＩＥＷ中的力元模型來模擬建??
ｋｇ．ｍ２）??１?０５０??二系橫向阻尼／（Ｎ‘ｓ／ｍ）??３０?０００??構(gòu)架點頭轉(zhuǎn)動慣??量／（ｋｇ．ｍ２）??１?７５０??二系垂向剛度／（Ｎ／ｍ）??２７５?０００??構(gòu)架搖頭轉(zhuǎn)動??慣量／（ｋｇ＿ｍ２）??１?９８０??二系橫向剛度／（Ｎ／ｍ）??３００?０００??輪對質(zhì)量／ｋｇ??１?４２０??二系回轉(zhuǎn)剛度／（Ｎ＊ｍ／ｒａｄ）??２１３?９００??輪對搖頭轉(zhuǎn)動??慣量／（ｋｇ．ｍ２）??９８５??軸距／ｍ??２．２??根據(jù)表１建立車體模型和轉(zhuǎn)向架模型，如圖１??及圖２所示。??圖２轉(zhuǎn)向架模型??１．２軌道模型??鋼軌及鋼軌以下的軌道結(jié)構(gòu)用ＡＤＡＭＳ／??ＲＡＩＬ軟件構(gòu)建。柔性軌道使用ＡＤＡＭＳ／ＲＡＩＬ的??Ｆｌｅｘｔｒａｃｋ模塊模擬，鋼軌用分段的ｂｅａｍ梁單元??模擬。??橡膠浮置板軌道系統(tǒng)的主要參數(shù)如表２所示。??柔性軌道模型如圖３所示。??表２模型中鋼軌的主要參數(shù)??參數(shù)??取值??單位質(zhì)量／（ｋｇ／ｍ）??６０．６４??高度／ｍ??０．１７６??截面面積／ｍ２??８．〇ｘｌ〇－３??截面系數(shù)??０．３４２??截面慣性矩／ｍ４??３．２１７ｘｌ〇￣５??彈性模量／（Ｎ／ｍ２）??２．０６ｘｌ〇ｎ??轉(zhuǎn)動慣量／（ｋｇ…２）??０．２５??剪切彈性模量／Ｐａ??７．７３ｘｌ〇１０??１．３浮置板模型??本文以某地鐵的短型浮置板為原型建立浮置??板模型，尺寸為３．０ｍ（長）ｘ３．０ｍ（寬）ｘ〇．３?ｍ??（厚）。浮置板板部采用ＳＯＬＩＤ４５單元，密度為??２５００?ｋｇ／ｍ３。網(wǎng)格劃分為映射劃分，每一個小單元??的長寬高之比和原浮置板尺寸之比一致［Ｍ］，以方??便與ＡＤＡＭＳ
５??ｔ／ｓ??ａＨ？隔振器??－１．０?－０．５?０?０．５?１．０?１．５?２．０??位移／ｍｍ??圖８不Ｍ載�。颍疀r下的隔振器位移仿真曲線??由圖８可知，在空載和滿載工況下，隔振器的位??移變化明？。滿載工況下的隔振器最大位移均約為??０．４１?ｍｍ左右，是空載工況隔振器位移的２．３倍。由??此１１?ｒ知，列車滿載運行對軌道的變形影響較大。然??而，滿載工況時的隔振器最大位移仍低于相關(guān)規(guī)范要??求，可以滿足高峰時段的列車運營需要。??ｔ／ｓ??ｂ）２＊隔振器??圖７隔振器位移仿真曲線??在列車空載和滿載工況下，軌道下方１＃￣２＃隔??振器的位移如閣８所示，其余隔振器的位移曲線情??況與之類似。??罔６力－位移滯間曲線??１．４聯(lián)合仿真模型的驗證??ＡＤＡＭＳ－Ｍａｔｌａｂ聯(lián)合仿真借助了?Ｍａｔｌａｂ軟件??的強大計算功能，得到的結(jié)果更具有說明力。ＡＤ－??ＡＭＳ／ＲＡＩＬ軟件在仿真結(jié)束后，就會輸出聯(lián)合仿?lián)]??文件。輸出的程序只要對應(yīng)于Ｍａｔｌａｂ即可。Ｍａｔ－??ｌａｂ軟件能自動識別力元模型并進行導(dǎo)人，從而加快??了仿真速度，提髙了仿真精準性。??對建立好的聯(lián)合仿真模型還要進行模型正確??性驗證。??模型正確性驗證的仿真工況為：橡膠減振器的??水平間距為１．４３５?ｍ，縱向間距為０．６?ｍ；仿真步長??為０．００５?ｓ；列車運行速度為１００?ｋｍ／ｈ；不考慮軌道??不平順的影響。仿真結(jié)果中，１＃和２＃橡膠隔振器位??移圖如圖７所示。其余隔振器的位移丨｜丨｜線與之??類似。??由圖７可知，橡膠隔振器的最大位移均為０．１８??ｍｍ左右，遠遠小于城市軌道交通行業(yè)規(guī)定值（３．００??ｍｍ
【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于GA-PS的軌道橡膠隔振器滯回模型參數(shù)識別[J]. 劉偉棟,廖英英,劉永強. 石家莊鐵道大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017(04)
[2]新型橡膠隔振器參數(shù)辨識及動力學(xué)特性研究[J]. 王丹,張亞紅,白長青,董光旭. 應(yīng)用力學(xué)學(xué)報. 2017(03)
[3]鋼彈簧浮置板軌道結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析[J]. 姚純潔,鄭玄東,肖安鑫. 城市軌道交通研究. 2012(02)
[4]城市軌道交通彈簧浮置板軌道過渡段設(shè)計分析[J]. 耿傳智,劉在慶. 城市軌道交通研究. 2011(02)
碩士論文
[1]軌道減振器性能參數(shù)系統(tǒng)研究[D]. 陳新華.西南交通大學(xué) 2014
本文編號：3457190
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教材專著
