高速动车组车下设备悬挂系统的解耦优化设计方法研究

基于动力吸振理论,优化设计高速动车组车下设备固有频率,并研究车下设备耦合振动对车体振动性能的影响及其机理。随后分别提出了两种车下设备悬挂系统的解耦优化设计方法——正向解耦法和逆向解耦法。以解耦度和最优频率为优化目标,以橡胶元件三向刚度为约束条件,优化设计了橡胶元件的三向刚度。两种优化方法对比分析表明,车下设备以浮沉振动为主的振型均可获得良好的解耦度,振型频率可保持在最优设计频率附近,悬挂系统减振效果明显。与正向解耦法相比,逆向解耦法计算速度较慢,但设计效果更好,减振效果更佳,在实际运用中,可根据具体的计算速度与设计效果要求,合理选择解耦优化方法。     

更高速度试验动车组车下设备悬挂方式研究

为给更高速度试验动车组选择合适的车下设备悬挂方式,建立了整车刚柔耦合多体动力学SIMPACK模型,对车体和车下设备的耦合振动进行了仿真分析,针对车下设备不同悬挂方式进行了滚动振动台架试验。仿真和试验结果表明,大质量车下设备采用弹性吊挂方式比刚性吊挂方式的动力学性能更好;对于弹性吊挂方式,选取较大的动静刚度比更合理。     

高速动车组车下设备振动环境分析与应用

随着高速动车组的持续发展,车辆振动问题日益突出,尤其是在高速运行过程中,车下设备受到来自车体的随机振动作用,容易产生疲劳损伤。研究中通过现场实测方法获取了不同车下设备在不同运行速度下振动环境数据,并提出了一种随机振动环境谱归纳方法,用于编制不同车下设备的振动环境归纳谱。对比分析了不同车下设备和不同车速下的振动环境差异,并基于频域疲劳分析方法,评估了车下设备疲劳损伤随速度变化的曲线。研究结果表明,高速动车组车下设备振动环境谱与IEC 61373标准规定的振动谱存在一定差异,特别是在高频段。由于吊挂位置的不同,不同车下设备的振动环境谱也表现出一定的差异性。随着运行速度的提升,车下设备疲劳损伤呈指数型增长,但总体疲劳损伤均小于1,表明当前设计具备一定的安全性裕度。     

高速动车组车下空调机组振动特性研究

为研究某高速动车组头车设备舱空调机组在不同工作状态下的振动规律以及客室内不同区域舒适度指标的差异性,首次使用ISO 10816标准体系结合车辆及空调机组的不同工况进行研究,对空调机组振动烈度进行了全面评价,同时对车内不同区域舒适度指标差异进行了量化。试验结果表明：到达高级修的车辆空调机组的振动烈度,空调机组垂向(Z向)振动烈度速度指标预估已达B级,振动位移指标有达到C级的趋势,需要进行结构优化或吊挂点处隔振处理;客室司机室室外机工作状态下对司机室舒适度影响较大,可考虑对空调室外机吊挂结构进行一定的隔振处理。试验结果可对进行高级修车辆的有源设备的振动烈度趋势进行预估,及时对设备进行结构优化和隔振处理,为整车模态匹配关系提供最新的试验数据,同时对延长车辆使用寿命有着重要的作用。     

高速客车车下悬挂系统的紧固

针对当前高速客车车下悬挂系统的紧固现状，提出一种可行、可靠的紧固方式，即唐氏螺纹紧固，并就其可行性和实用性加以探讨和论证。     

高速动车组悬挂参数优化研究

针对某型动车组在线运行时出现车体异常抖动问题进行调查,通过普查测试和仿真分析发现车体抖动的根本原因来源于轮轨匹配接触不良.当车轮处于磨耗后期,在较差线路运行时轮轨接触关系恶劣,转向架蛇行运动产生较大轮轨横向力,二系悬挂未能有效衰减这部分能量,致使振动传递至车体,引起车体产生同频率抖动现象.该问题的表象为车体抖动,但其根...     

高速双层动车组牵引变流器隔振参数设计

建立了包含车上牵引变流器整备状态下的双层动车组车体有限元模型,分别计算分析了当变流器设备采用刚性吊挂和弹性吊挂时,车体主要低阶弹性模态。有限元模型分析结果表明,当变流器设备采用弹性吊挂时,车体模态频率要高于刚性吊挂时的模态频率。建立了包含车上牵引变流器的双层动车组车辆刚柔耦合动力学模型,研究了牵引变流器不同吊挂频率对车辆Sperling运行平稳性指标的影响,并分析了不同吊挂频率下变流器吊挂点横向拉力。刚柔耦合动力学模型分析结果表明,当吊挂频率为13Hz时,车辆横向与垂向Sperling运行平稳性指标较低;随着吊挂频率的增大,变流器吊挂受到的横向拉力增大;若吊挂频率低于13Hz,则吊挂点减振元件横向拉力低于400N。     

某型高速动车组车下风道模态分析

对某型动车组车下主电动机风道和主变压器风道进行了模态分析,从设计结构方面避免动车组车下风道与车体共振而导致风道出现裂纹。     

高速动车组半主动悬挂系统的研究

对高速动车组半主动悬挂系统进行研究,完成了半主动悬挂系统的理论分析、系统设计、控制策略设计、半主动减振器和控制器工程化样机的研制及系统的台架动力学性能试验等工作.台架试验采用实测不平顺轨道谱,对比了不同速度下半主动正常和半主动失效工况下车体的动力学性能指标,试验结果表明,研制成功的半主动悬挂系统能较有效地改善高速动车组车体的横向动力学性能.     

动车组车辆车下悬吊设备线路振动特征分析

高速列车刚柔耦合振动会引起车下悬吊设备的剧烈运动。介绍了高速动车组车辆悬吊设备以及质量调谐吸振理论。根据试验数据,分析了构架振动响应、车下设备振动响应,以及不同车速和线路对车下设备振动响应的影响。结果表明:正常路段构架横向振动加速度振动幅值较小,而蛇形激励路段构架横向振动主频为7.4 Hz。在振动水平正常时段,设备振动显著大于车体振动,设备频域振动特征主要为高频磁致振动,设备15 Hz以上的高频振动均未传递至车体。转向架蛇行激励时段,辅助变流器和车体耦合振动频率为7.6 Hz,设备和车体振动相位基本相同。运行速度增大时,车下设备振动增强,线路条件对车下设备振动也有重要影响。     

车下悬挂设备冲击振动试验失效分析

分析了某车下设备内部零件在冲击振动试验中出现疲劳裂纹的原因,并对其结构进行了优化。     

基于SIMPACK的车下设备垂向隔振参数研究

以具有双层隔振系统的柴油发电机组为研究对象,对轨道列车车下悬挂设备与列车车体之间的耦合振动进行研究。首先建立起一个三自由度的力学模型进行振动分析,然后据此建立对应的车体-动力包耦合振动微分方程,并推导出动力包的振动烈度与垂向隔振参数之间的函数关系,最终选取振动烈度作为评价准则,研究在双层隔振系统中隔振弹簧的两大参数垂向刚度和垂向阻尼对振动烈度产生的影响。结果显示:列车隔振系统中隔振器刚度主要对列车运行平稳性产生影响,而隔振器阻尼则主要影响列车柴油发电机组的振动烈度;参考列车运行平稳性及柴油发电机组振动烈度两大指标,可以为列车隔振系统参数的选取提供一定的参考依据。     

动车组车下设备安装强度仿真与验证

以某型动车组车下设备安装框架结构为例,基于ANSYS软件进行了有限元模型的创建,并依据标准EN12663[1]确定了其载荷工况,完成了对框架及安装座的强度仿真和试验验证,其结果对动车组车下设备安装结构的设计具有指导意义     

动车组车下裙板材料的更改设计

介绍了动车组车下不锈钢裙板结构及存在的问题,提出了用铝合金代替不锈钢材料制造裙板的设计思路,并阐述了其工艺特点。     

高速动车组悬挂部件失效动力学性能研究

利用SIMPACK软件建立了适用于高速转向架悬挂系统故障检测的国内某型高速动车组车辆动力学仿真模型,并根据所建立的动力学模型分别研究了在不同速度条件下一系垂向减振器、二系空气弹簧、二系抗蛇行减振器失效时整车不同部位表现出的动力学性能。通过对车体不同部位及前后转向架动态响应信号的时域、频域特性进行分析,获得了转向架悬挂部件故障与整车系统响应的关联关系,提出了分别针对一系垂向减振器、二系空气弹簧、抗蛇行减振器失效敏感的故障特征因子,从而对悬挂部件故障进行检测与定位。     

和谐号动车组悬挂设备及控制

和谐号动车组悬挂控制设备由高度阀、平均阀、安全阀、电磁阀、压力开关、溢流阀、节流阀和塞门组成,可以根据载荷的变化自动控制空气弹簧压力,保证每节车或单车保持设定高度一致,同时检测出两个转向架上的空气弹簧压力平均值,并发送给制动控制系统。空气悬挂控制设备还采取各种安全控制措施,确保了和谐号动车组的安全运行。     

动车组车下设备安装座缝隙问题的研究与对策

动车组车下设备安装后,车体安装面和设备安装面之间有时会出现较大缝隙,给动车组的运行带来较大隐患,使用楔形垫片或异形垫片可以解决缝隙问题。     

高速动车组裙板设计研究

介绍了高速动车组裙板的总体设计方案,包括高速动车组裙板的工况参数、标准以及设计理念.提出了高速动车组裙板设计的发展方向.     

动车组车下转向架区域降噪分析

对高速动车组车下转向架区域噪声进行了分析研究,提出了一种多接口隔声降噪次地板结构,并通过试验验证了此种结构的可行性。