横向减振器阻尼系数对机车车辆运行性能影响的研究

减振器作为一种有效的耗能减振装置在铁道车辆上广泛应用,合理选用及调整其阻尼系数已成为提高旅客乘坐舒适度、保证运输安全的重要措施之一。阻尼系数是横向减振器的重要参数,利用仿真软件ADAMS对机车车辆直线轨道运行工况下不同阻尼特性进行计算分析,选择最优的阻尼系数,对于研究横向减振器对机车车辆运行平稳性、乘坐舒适性和临界速度的提高有重要的理论和实际意义。     

二系横向阻尼对车辆系统动力学性能的影响

利用SIMPACK软件建立了CR400BF型标准动车组拖车的刚体、刚柔耦合动力学计算模型,探讨了二系横向阻尼对车辆系统动力学性能的影响。     

邻车减振器对磁悬浮列车横向振动的影响

通过对磁悬浮车辆基本结构的分析，利用动力学仿真软件SIMPACK，建立了低速常导磁吸式（EMS）磁悬浮车辆整车动力学模型。分析了相邻车体间横向减振器对磁悬浮列车横向振动的影响，并得到了加装邻车减振器可以明显改善磁悬浮列车横向动力学性能的结论，同时提出了相应的设计建议。     

某C_0-C_0机车二系横向减振器对横向平稳性的影响

利用SIMPACK动力学仿真软件,对某C_0-C_0机车二系横向减振器进行参数优化,并分析研究不同安装位置及不同失效状态下二系横向减振器对机车横向平稳性的影响,为C_0-C_0轴式机车二系横向减振器的设计提供参考。     

铁道车辆油压减振器阻尼阀流场三维仿真分析

弹簧阻尼阀是铁路油压减振器关键部件。根据实际减振器弹簧阻尼阀的结构和参数,通过Pro/E系统建立了三维模型。利用Ansys ICEM对其进行网格划分,然后在CFX中对减振器在不同运动速度下弹簧阻尼阀的流场进行了数值模拟和可视化分析,为减振器的设计和性能优化提供了依据。     

半主动悬挂的横向和垂向阻尼系数对车辆动力学性能的影响

利用天棚控制原理和SIMPACK动力学软件建立了具有二系横向和垂向半主动悬挂车辆模型,分析在不同的半主动悬挂横向和垂向阻尼系数下,车体平稳性指标、构架加速度、轮对冲角和磨耗指数的变化情况,结果表明动力学性能之间存在多处相互矛盾的地方,在选择半主动悬挂横向和垂向阻尼系数时应合理安排,充分协调相互矛盾的动力学性能.     

铁道车辆液压减振器结构参数对其阻尼特性影响研究

采用参数化建模的方法在Easy5环境下建立铁道车辆横向减振器液压控制模型,应用Adams和Easy5接口技术在Adams环境下建立减振器联合仿真模型。通过试验验证了两种模型的精确性。选取本文研究减振器主要结构参数,利用建立的模型通过数字试验全面分析各结构参数对阻尼特性的影响。研究结果表明:阻尼阀结构参数、活塞单向阀孔径、底阀孔径、活塞杆直径、节点刚度对减振器阻尼特性有较大影响;当超过减振器结构参数取值范围时会使阻尼特性曲线产生畸变现象。其中阻尼孔径、预紧力、通流孔孔径、活塞杆直径对减振器的卸荷特性有较大影响;减振器阻尼力的对称性主要决定于活塞杆的直径。     

横向减振器布置方式对地铁车辆动力学性能的影响

横向减振器是影响地铁车辆运行安全性和平稳性的关键部件之一。分析研究了横向减振器在转向架上不同的布置方式对地铁车辆动力学性能的影响。研究结果表明,在正常工况下,减振器采用双侧对称或双侧斜对称布置方式的运行平稳性优于单侧布置方式,而横向减振器三种布置方式的运行稳定性和曲线通过性能的差异不大;当横向减振器失效时,单侧布置方式下的蛇行临界速度、运行平稳性和曲线通过安全性均比双侧布置时差,而双侧对称和双侧斜对称两种布置方式的动力学性能比较接近。     

轻轨车辆横向油压减振器研制

作为车辆悬挂系统的重要部件之一,油压减振器不仅可以衰减车体的振动,提高运输舒适性,而且还可以衰减转向架上零部件的振动,以延长零部件及整个转向架的使用寿命.与干线铁路比较,轻轨铁路曲线半径小,车辆启动和制动频繁,因此,要求油压减振器转动灵活,转角范围大,性能稳定,密封可靠.四方车辆研究所根椐轻轨车辆的运用特点,研制出新型横向油压减振器,现介绍如下:     

横风下车体横向振动对车辆倾覆影响的研究

利用数值仿真方法研究了车辆横向振动加速度振幅、频率对横风条件下车辆倾覆性能的影响,通过与线路运行试验测得的数据进行对比,验证了振动加速度最大值修正方法的正确性。     

铁道车辆抗震用横向减振器的开发

根据以往的计算可知,提高安装在车体、转向架之间的横向减振器的减振性能、抑制车辆的摆动,能有效防止地震情况下车辆脱轨.日本铁道综合技术研究所在这类研究成果的基础上,提出了被称为抗震用减振器的新型横向减振器的开发方案,并试制了样机.该减振器并不降低车辆正常运行时的性能,只在大规模地震的情况下有效工作,能够提高车辆运行的安全性.而且,日本铁道综合技术研究所采用减振器单机做了性能试验,为确认地震情况下对安全性的提高效果,采用大型振动试验装置,进行了转向架的激振试验;为确认正常运行时的功能,实施了干线上的运行试验;为完善试验方面不能确认的激振条件,运用了数值计算(见图1).     

车辆条件对高速列车横向振动偏移量的影响

为研究不同车辆条件对列车横向振动偏移量的影响,从而为高速铁路限界的拟定提供理论依据。基于SIMPACK有限元软件,建立车辆-线路耦合模型,研究车辆载荷、新旧车轮、车辆类型对高速列车横向振动偏移量的影响。仿真结果表明:磨耗到限的旧轮较新轮对横向振动偏移量的影响较大,最大从73.8mm增大到156mm;动车满载有利于减小车体的横向振动偏移量;由于车辆悬挂系数等参数不同,动车车型对车体的横向振动也有影响;线路条件对车体的横向振动偏移量影响较大,建议制定车辆限界时除车辆本身的状态外,还应考虑线路条件的影响。     

车辆间减振器对电子导向胶轮电车稳定性的仿真影响研究

基于车辆动力学理论,以电子导向胶轮电车的车辆间铰接角摆动幅值为评价指标,采用仿真分析的方式,研究了列车在不同速度条件下直线运行的稳定性。在此基础上,设计了一款车辆间被动式减振器,明确了减振器的工作区间和安装方式,并通过仿真分析的方式进行了验证。结果表明,安装车辆间减振器后,车辆间铰接角在高速直线运行条件下摆幅明显减小,列车直线运行的稳定性显著提升。     

高速列车油压减振器阻尼特性仿真及研究

为进行高速列车油压减振器阻尼特性的仿真研究,依据活塞孔径设计值和阻尼阀设计参数,在液压计算软件Msc.easy5中建立二系横向油压减振器的液压系统模型。通过仿真计算与试验数据对比,验证减振器液压控制模型的实际可用性。抽取液压系统模型中活塞复原阀、流通阀孔径和底座补偿阀弹簧刚度等阀系设计参数,进行分析研究。结果表明:改变活塞常通孔孔径对阻尼性能影响较大,阻尼变化最大均出现在压缩行程,阻尼力上升了1.631kN,最大上升幅度约109%;压缩行程、复原行程产生的力值受活塞流通阀、复原阀系参数影响较大,力值最大变化幅度为0.312kN;补偿阀弹簧刚度增加会导致示功图出现畸形,提出了解决的方法。     

抗蛇行减振器阻尼孔径变化对高速车辆动力学性能的影响分析

为研究抗蛇行减振器阻尼孔径变化对列车运行稳定性、平稳性、曲线通过能力的影响,通过阻尼孔的压力-流量方程得到减振器输出阻尼力与其阻尼孔径关系,在Matlab中建立减振器阻尼特性模型,分析抗蛇行减振器在不同阻尼孔径时阻尼特性的变化,将不同的阻尼特性曲线输入到Adams/Rail中,分别建立抗蛇行减振器阻尼孔径不同的高速车辆拖车整车模型,对不同抗蛇行减振器阻尼孔径的列车进行多工况分析。结果表明:在稳定性方面,抗蛇行减振器阻尼孔径的减小可以提高列车非线性临界速度。在平稳性方面,阻尼孔径的变化主要影响列车的轮轴横向力和横向平稳性指标,对垂向平稳性影响较小。在通过曲线时,脱轨系数和轮重减载率随着阻尼孔径的减小而降低,但变化不大。     

高速列车二系横向阻尼连续可调式半主动悬挂系统的研究

基于天棚阻尼控制原理的阻尼连续可调式半主动悬挂系统由4套阻尼连续可调式半主动减振器、2个两轴加速度传感度和1套检测、控制及故障诊断系统等组成。利用车辆系统动力学仿真分析软件UM,建立某型高速列车的虚拟样机模型(包括二系横向被动状态和二系横向阻尼连续可调式半主动悬挂状态),分析高速列车二系横向采用阻尼连续可调式半主动悬挂对改善车体横向振动性能的效果,从而确定天棚阻尼系数取150kN·s·m-1比较合适。为了开展阻尼连续可调式半主动悬挂系统样机的台架性能试验,采用软件UM建立了样机的简化试验台架仿真模型。5个试验工况下的台架性能试验结果表明:与被动悬挂相比,半主动悬挂下的车体加速度均方根值改善了19.8%～37.8%,车辆运行平稳性指标改善了8.1%～15.0%,说明高速列车二系横向采用阻尼连续可调式半主动悬挂系统可以实时切断加速车体横向振动的阻尼力和实时提供衰减车体横向振动所需要的阻尼力,从而提高高速列车的横向运行平稳性。     

利用可调阻尼液压减振器降低车体振动

一般为了减少铁路车辆的上下振动,提高乘坐舒适度,最有效的方法是降低频率接近车体一次弯曲振动频率4～8Hz的弹性振动。为了通过调整车体的刚性状态降低弹性振动,从而大大改善乘坐舒适度,日     

车辆-道岔系统横向振动特性研究

就１２号可动心轨式单开提速道岔，建立了较为详细的车辆－道岔空间耦合振动模型，在此基础上模拟计算了客、货车侧向过岔时车辆与道岔系统的横向振动特性。结果表明，车辆侧向过岔将引起整个系统在横向上发生比较大的振动，尤其２是在道岔转辙区和心轨区位置。     

半主动减振器阻尼控制技术研究

对铁道机车车辆半主动控制减振器进行了理论研究和产品研制,提出一种根据振动加速度得到振动速度的频率与幅值方法,基于模糊神经网络控制策略,实现半主动减振器控制阻尼参数可调,适用于各种路况、速度等级,满足提速与乘坐舒适度的要求.     

城市轨道车辆运行中纵向冲击对人体振动影响的仿真研究

建立了人体与轨道车辆振动耦合模型,并在模型基础上进行仿真研究.从仿真结果中得到车体、人体头部及人体内脏在横向、垂向和纵向上的振动响应及其能量集中的主要频率段,并从功率谱密度图得知人体头部和内脏的振动响应频率基本相同.当冲击力越大速度越高时,车体和人体所产生的响应加速度越大,但垂向和横向的响应比较小,纵向响应比较大.