利用空气弹簧可控阻尼力降低车体的垂向振动

介绍了内置节流孔控制阀空气弹簧的原理、结构和性能,阐述了该弹簧的单件性能试验及利用样车实施车辆试验台试验的有关结果。     

敞车侧滚对枕梁节点强度的影响

对于1956～1961年制造的四軸敞車枕梁节点裂損的原因进行了研究,研究的結果如下。焊于中枕梁节点处的隔板能保证枕梁在其全部长度内的密实性中梁封閉,1956年将它改为与中梁乙型钢腹板相鉚接的矮鑄鋼心盘座后,在心盘区形成了切孔。当載荷承受在心盘中心时(計算車底架与轉向架零件可按这种載荷图),枕梁弯曲中性軸位于中梁乙型钢的轉角处,因此,該处应力不大。在剪     

车体侧滚对列车气动性能和运行稳定性的影响

为探明横风作用下车体侧滚对列车气动性能和运行稳定性的影响,采用三维、定常、不可压缩雷诺时均方程和k-ε双方程湍流模型,对CRH5G动车组进行仿真计算。研究结果表明:当侧滚角从0°增加到2.5°时,车底部迎风侧负压减小,绝对值最大相差532 Pa,车顶迎风侧负压增大,绝对值最大相差579 Pa,车底压力变化的区域更大,车顶和车底背风侧的压力变化都不大;头车后部车底负压减小,绝对值最大相差470 Pa;气动力方面,列车升力增大,头车升力变化最为明显,从0.15 k N增加到16.6 k N;头车的点头力矩提升了20%,尾车的点头力矩下降了7%;进一步的车辆动力学仿真计算结果表明:车体侧滚引起的气动载荷变化对列车脱轨系数、倾覆系数的影响很小。因而在研究横风作用下的列车运行稳定性时,一般可不考虑车体侧滚对气动性能的影响。     

全旁承承载货车旁承失效对动力学性能影响研究

为模拟三轴构架式转向架货车不同位置旁承失效后的运行性能,基于平面多点支撑力学理论,利用SIMPACK软件建立了全旁承承载三轴构架式转向架货车整车动力学模型,研究了不同位置旁承故障模式下货车的动力学响应。结果表明,最前端和最后端旁承失效将严重降低重车的蛇行运动稳定性;一位转向架的前端旁承失效将引起空车脱轨系数和轮重减载率增大;各旁承失效均会引起重车脱轨系数和轮重减载率增加,影响车辆曲线通过安全性。     

城市轨道交通车体垂向振动对弓网受流性能的影响

[目的]既有对接触网系统动力学仿真的研究大多基于受电弓底座仅有纵向自由度的假设,忽略了轮轨激励引起的车体垂向振动对弓网受流性能的影响,需要将车辆-受电弓-接触网(以下简称“车-弓-网”)作为一个整体予以研究。[方法]分别建立了刚性接触网、柔性接触网两种接触网类型下的弓网耦合动力学模型及车-弓-网多体动力学模型。在案例线路上进行了弓网动态受流试验,对所建的刚性接触网车-弓-网多体动力学模型的计算结果进行了可行性验证。基于列车运行速度为80 km/h、90 km/h、100 km/h、110 km/h及120 km/h五种速度工况,选取了其中两种速度工况对刚性接触网受电弓绝缘子底座处的垂向动态响应进行了分析,并在五种速度工况下分别对两种接触网类型下弓网模型、车-弓-网模型的各动态响应参数进行了对比分析。[结果及结论]所建车-弓-网多体动力学模型的模拟计算结果是合理的。车体振动会对弓网受流性能产生一定影响：柔性接触网下车体垂向振动对弓网受流性能影响很小,可不予考虑;刚性接触网下,与未考虑车体垂向振动的弓网模型相比,考虑了车体垂向振动的车-弓-网模型计算得到的弓网接触压力统计最小值、弓头最大抬...     

铁道客车车体垂向弹性对运行平稳性的影响

建立了包含结构阻尼的铁道车辆垂向刚柔耦合动力学模型。运用该模型,采用基于虚拟激励法的快速平稳性算法,研究铁道客车车体弹性对运行平稳性的影响。研究表明,当车体弹性低至一定数值时,将导致车体强烈振动。运行速度越高,对车体的刚性要求越高。运用本文方法,可以获得运行平稳性对车体垂向一阶弯曲频率的要求。在算例中,当车体的垂向一阶弯曲频率达到10Hz以上时,车体弹性对平稳性的影响不大。研究还表明,当车体弹性较低时,提高车体结构阻尼和一系垂向阻尼系数,一定程度上可以抑制车体的弹性振动。     

降低车体垂向振动的装置

为大幅度提高铁道车辆垂向振动舒适度，日本铁道综合技术研究所利用轴减振器与空气弹簧（节流控制阀内置型空气弹簧）的阻尼控制，开发出一种新装置，用于降低车体的一阶弯曲模式与刚体模式的振动。试制的装置装备将用于新干线的车辆上，该装置在车辆试验台上进行激振试验，确认其减振效果。根据该实验结果，制作出可供装车并可运行的装置如图1所示，将其装备在新干线车辆上，实施现车运行试验。     

机车旁承橡胶堆垂向刚度计算方法的研究分析

作为机车二系悬挂弹性元件的橡胶堆，已得到日益广泛的应用，然而，就橡胶堆垂向刚度这一重要参数的计算，在许多资料中，由于采用的公式和系数选取方法不同，所得结果彼此相差较大，与试验值误差也较大，本文在对３种不同机车橡胶堆旁承试验的基础上，给出橡胶堆旁承同度计算公式中的系数选取方法，使计算结果与试验结果的误差控制在１０％以上。     

抗侧滚扭杆对轨道车辆抗侧滚性能的影响研究

抗侧滚扭杆主要用来增加车辆的抗侧滚刚度。文章建立车辆的抗侧滚动力学模型,介绍车辆抗侧滚性能的评判方法,并着重分析和计算了扭杆对车辆侧滚角度、柔性系数、倾覆系数、浮心高度的影响。     

装用JC型弹性旁承的提速货车重车发生上旁承磨耗板与旁承滚子接触故障探讨

以G17BK型、G60K型罐车为例,分析了装用JC型弹性旁承的提速货车重车发生上旁承磨耗板与旁承滚子接触故障的原因及危害,并提出了相应的防范措施与建议。     

货车旁承间隙对车辆动力学性能的影响

对货车车体相对于摇枕的侧滚运动进行几何简化,导出上旁承下端面位于心盘旋转点之上、之下和上旁承下端面与心盘旋转点位于相同垂向位置时,旁承的垂向位移与车体重心相对于摇枕横向位移的几何关系。在车辆动力学模型中引入侧滚回复力矩和等效摩擦半径,并对心盘进行力学简化。运用多体系统分析方法对货车动力学性能进行仿真。结果表明:侧滚回复力矩可以有效抑制车体由于轨道激励而产生的相对摇枕的侧滚运动;过小或过大的旁承间隙会使车辆的动力学性能恶化。当车体重心横向偏移量小于心盘半径时,车体重力将产生阻止车体侧滚的回复力矩;反之,车体重力产生的力矩将加速车体的侧滚。过小的旁承间隙会使车体上旁承和摇枕下旁承频繁接触,对车体产生较大的冲击;而过大的旁承间隙又使旁承在侧滚回复力矩不足时不能有效抑制车体的侧滚。     

降低车体垂向振动的新装置

<正>通常情况下,为提高铁道车辆垂向振动舒适度,一般认为减轻(与车体一阶弯曲振动频率类似)频率接近4⁸ Hz范围的弹性振动是有效的方法。但是,利用一些对策降低了弹性振动的车辆,以及在轨道很不平顺的线路区间运行的车辆在多数情形下,车体刚     

铁道客车车体垂向弹性对运行平稳性的影n向

建立了包含结构阻尼的铁道车辆垂向刚柔耦合动力学模型.运用该模型,采用基于虚拟激励法的快速平稳性算法.研究铁道客车车体弹性对运行平稳性的影响.研究表明,当车体弹性低至一定数值时,将导致车体强烈振动.运行速度越高,对车体的刚性要求越高.运用本文方法,可以获得运行平稳性对车体垂向一阶弯曲频率的要求.在算例中,当车体的垂向一阶弯曲频率达到10 Hz以上时,车体弹性对平稳性的影响不大.研究还表明,当车体弹性较低时,提高车体结构阻尼和一系垂向阻尼系数,一定程度上可以抑制车体的弹性振动.     

车体配重对车体1阶垂弯频率的影响分析

为研究车体配重对车体1阶垂弯频率的影响,建立了车体有限元模型,考虑了地板配重、地板枕梁内外配重比及乘员刚性和弹性连接等情况。同时对车体在空载、配重大米和定员情况下进行了模态试验。结果表明:在定员人数相同情况下,乘员弹性连接车体1阶频率比刚性连接高;在配重大米(定员78人)与定员78人相比,定员78人状态车体1阶垂弯频率比配重大米(定员78人)频率高。     

转K2型转向架提速改造货车旁承垂向游间调整分析

1问题的提出 转K2型转向架是目前提速改造货车的主型转向架.转K2型罱向架采用双作用常接触旁承,可以有效地抑制车体的摇头和侧滚,提高了车辆蛇行失稳临界速度和运行平稳性.     

轨道垂向不平顺对侧架疲劳寿命的影响

通过应用车辆动力学有限元集成模型,以轨道垂向不平顺作为研究对象,分析了轨道垂向不平顺激励频率对侧架疲劳寿命的影响。     

旁承刚度和阻尼对铁路罐车车辆性能的影响

通过对铁路罐车稳定性、曲线通过性能,以及在AAR标准点头、浮沉和扭转、侧滚等激扰线路作用下动力学性能的仿真计算,分析了旁承刚度和阻尼对罐车车辆动力学性能的影响。计算结果表明,在车辆回转阻力矩相近的情况下,旁承刚度对车辆稳定性的影响不明显;在扭转、侧滚激扰线路条件下,装用不同刚度旁承的车辆共振区域略有不同;总体上,采用设有阻尼的小刚度旁承对车辆运行性能有明显改善。     

车体弹性效应下的垂向振动特性研究

针对高速列车车体弹性振动影响悬挂部件的安全性及乘坐舒适性问题,建立考虑车体弹性的高速列车垂向刚柔耦合动力学模型,车体视为两端自由均质等截面欧拉-伯努利梁,在频域内研究弹性效应下的振动特性及其传递关系。分析结果表明,在特定轨道不平顺波长激励下,车体对称模态响应为零,而反对称模态响应最大;反对称模态响应为零,而对称模态响应最大。当车体固有频率与激励频率一致时,车体会产生共振。一阶垂弯共振速度与共振波长对列车运营有重要影响,一阶垂弯模态频率处车体相关频响函数加速度传递率最大,对车体振动贡献最大,速度越高,对一阶垂弯频率要求越高。提高车体结构阻尼和一系垂向阻尼、适当降低二系垂向阻尼可提高车体垂向运行平稳性。     

基于自适应优化控制的车体垂向加载系统

为实现轨道车辆车体静强度试验加载过程的自动化、试验中加载力施加的准确和可控,从硬件与软件2个方面协同考虑,设计一种基于自适应优化控制的车体垂向加载系统。首先,在加载系统的硬件设计方面,根据轨道车辆车体结构、载荷布置的特点和试验工况的要求,进行一种多点液压垂向加载装置的结构设计,包括力学结构设计及其液压系统设计。然后,在硬件设计基础上进行该加载系统的软件设计,使该加载装置的各加载点的加载力实现自适应、最优、闭环控制。作为控制软件设计的基础,首先建立该加载装置的力学模型及其液控系统的数学模型。为了解该加载装置的各个加载点,并寻优各加载点的最优加载力值,设计一种基于遗传算法的加载力解算模块。进而,为了实现该加载系统加载力自适应优化的闭环控制,结合设计的遗传算法加载力解算模块,建立基于PID控制器的加载力自反馈调节机制。最后,通过案例计算表明,该车体垂向加载系统的稳态加载时间仅为2.4 s,实际加载误差仅为0.56%,满足试验的误差要求。本文为轨道车辆车体垂向加载装置加载力准确、可控的实现提供了软硬件解决方案,为多点加载系统各加载点解耦问题的解决提供理论依据,推动了轨道车辆车体静强度试验装备的...     

对长罐车常触旁承性能的评估

轨道试验和模拟研究显示,安装在长罐车上的长行程(行程达15.88mm)常触旁承(CCSB)在通过曲线、平衡垂直载荷和高速稳定性方面具有全面的最佳性能。经重载转向架转向阻力试验证实,常触旁承通常比双滚子旁承运行得更好。运输技术中心(TTCI)代表美国铁路协会设备工程和机械研究委员会进行了这些试验,以减轻钢轨的受力状态。2001年,一项指导性文件要求,所有互换车(指可在美国各家铁路公司线路上通行的车辆)均应安装常触旁承。设备工程委员会建议技术运用委员会,于2003年1月1日起在所有新车(或者打算延长使用寿命以及增加载重质量的经改造的车辆)上安装符合AAR业务手册规则第88项的长行程常触旁承。而剩余的其他车辆将在此日期后也要考虑安装此类旁承。试验计划要求进行4种车型的轨道试验和模拟。另外,6种车辆设计应当独立地进行模拟。本技术摘要侧重于描述在长罐车(TILX301711)上进行的试验。标准双滚子旁承同4类常用常触旁承(长行程、长行程辅助滚子、标准行程、标准行程辅助滚子)一同进行评估。运输技术中心所用轨道为轮轨机械环线(带动态曲线区和过渡试验轨道)。由于试验要求车辆和轨道均在最佳工况下使用,因此,报告中的试验结果仅适用于相似工况。