旁承垂向阻尼力对敞车重车车体侧滚性能的影响

为解决敞车在重车工况下通过AAR标准中特殊激扰线路时车体侧滚超限的问题,利用车辆系统动力学仿真分析软件NUCARS建立了敞车的动力学计算模型,分析了旁承垂向阻尼力对重车车体侧滚角的影响。结果表明,增加旁承垂向减振功能,能有效抑制车体侧滚角,且对车体垂向振动加速度无不利影响。     

货车常接触弹性旁承分析研究

结合工程实际问题,在分析国内外旁承的结构和作用的基础上,通过研究旁承回转阻力矩对车辆动力学性能的影响,提出了旁承标称压力这一关键因素的最佳值,并针对既有系列平车确定了要求的标称压力。基于平车自重较轻、侧滚转动惯量偏小、扭转刚度偏低,车辆运行中相对其他车辆易发生大的侧滚变形,致使提供旁承回转阻力矩的标称压力对侧滚运动较敏感,为了降低旁承的敏感性,结合NX70A车辆,进行了采用长行程低刚度旁承的研究,通过研究得出结论,低刚度旁承可有效降低旁承对动力学性能影响的敏感性。     

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。     

中低速磁浮车辆悬浮架抗侧滚吊杆解析与有限元分析

综合考虑中低速磁浮车辆悬浮架抗侧滚片梁和吊杆的刚度,通过解析分析和动力学仿真研究了抗侧滚吊杆刚度对悬浮架扭转刚度、悬浮电流和悬浮模块侧滚角的影响。解析分析表明,采用刚性吊杆和弹性吊杆时,悬浮架的抗扭刚度大小基本一致;但采用刚性吊杆,悬浮模块的侧滚角明显小于采用弹性吊杆的侧滚角。动力学仿真计算显示,当磁浮车辆通过曲线时,采用弹性吊杆时电磁铁电流波动幅值较小,但电磁铁发热量变化并不明显。     

铁路集装箱平车通过扭曲线路的减载安全性分析

为解决配装构架式转向架的铁路集装箱平车在空车状态下通过澳大利亚ROA指南中规定的扭曲线路时车轮减载率超限的问题,利用经过试验验证的车辆动力学模型对相关影响因素进行了分析。结果表明,降低轴箱悬挂垂向刚度、增大旁承间隙和降低车体扭转刚度均能有效改善铁路集装箱平车通过扭曲线路的车轮减载安全性。     

轴箱垂向单向阻尼对车辆动力学性能的影响

利用SIMPACK仿真软件建立了某型客车的动力学模型,分析比较了车辆通过三角坑、随机不平顺激扰线路时,垂向单向阻尼减振器和双向阻尼减振器对车辆动力学性能的不同影响。分析结果表明,轴箱垂向单向阻尼能一定程度上降低转向架构架的高频振动,降低轮轨动力作用,车辆运行速度越高,效果越明显;但其对转向架和车体垂向振动加速度峰值、车辆运行平稳性指标影响较小。     

基于磁流变液阻尼器的高速货车转向架动力学性能研究

分析了现有货车转向架弹性旁承结构的局限性,针对高速货车转向架悬挂系统在运行稳定性和运行安全性两方面的设计难点,提出以可控阻尼的磁流变液阻尼器代替弹性旁承,拟解决高速运行条件下车辆在直线行驶稳定性和曲线通过安全性两方面难以兼顾的问题.通过在Adams/Rail下建立高速货车转向架和车辆动力学模型,仿真对比了安装弹性旁承和磁流变液阻尼器两种抗蛇行连接方式的货车转向架在直线、曲线上的动力学性能.结果验证了磁流变液阻尼器在货车转向架上运用的可行性,以及高速运行条件下其相对于弹性旁承的优越性,是一种理想的可控阻尼装置.     

ZMA100型转向架抗侧滚装置研究

文章讨论了ZMA100型转向架设置抗侧滚装置的必要性;介绍了抗侧滚装置主要结构特点;并分析了制约抗侧滚刚度的主要因素.分析表明车辆柔性系数、车辆动力学性能、车辆限界要求等对抗侧滚刚度取值有较大影响.     

采用下摇枕转向架的车辆横向稳定性研究

对采用下摇枕结构转向架的车辆进行了线性和非线性稳定性分析后得出如下结论:车辆失稳模态为构架与轮对同频同相振动的转向架蛇行模态,随着车轮踏面磨耗,车辆横向稳定性降低;当一系水平刚度减小时,轮对蛇行模态的自然阻尼减小;当牵引杆纵向刚度降低时,构架横向振动模态自然阻尼减小,横向稳定性降低。轮对水平定位刚度和旁承摩擦因数以及牵引杆纵向刚度对下摇枕结构车辆横向稳定性具有显著影响,三者中任一参数的变化都会影响到整车横向稳定性。     

100%低地板有轨电车停车瞬间出现的侧滚振动问题研究

介绍了典型轮对式100%低地板有轨电车在停车瞬间出现的侧滚振动问题,并对其产生原因进行了分析。仿真分析及制动试验结果表明,通过改变转向架一系和二系垂向刚度、转向架二系垂向阻尼以及抗侧滚扭杆刚度等参数基本对抑制停车侧滚振动基本不起作用。减小停车瞬间的机械制动力输入,即提高电制动能力而降低机械制动激扰,能对车辆驻停时产生的车体振动问题起到缓解作用。     

高速列车抗侧风倾覆稳定性研究

根据侧风作用下车辆在曲线上的受力情况,建立了倾覆稳定性分析模型。以国内某型动车组为例,计算了有关工况下的气动力与临界倾覆风速,并分析了抗侧滚扭杆刚度与横向止挡刚度对车辆倾覆稳定性的影响。计算结果表明,采用主动抗侧滚扭杆装置使车体向迎风侧倾摆一定角度可以改善侧风作用下车辆的倾覆稳定性。     

轨道交通车辆抗侧滚结构形式的选型分析

介绍了抗侧滚刚度对轨道交通车辆性能的影响。通过对车辆的控制方式、抵抗侧风能力、动力学性能和柔度系数4个方面的分析研究来确定轨道交通车辆的抗侧滚结构形式,为车辆抗侧滚结构形式的选择提供了理论依据。研究表明:当车辆采用两点控制时必须设置抗侧滚扭杆来提高车辆的抗侧滚能力;当车辆采用四点控制时可考虑增大空气弹簧的跨距和设置抗侧滚扭杆来提高车辆的抗侧滚能力。     

新型160 km·h~(-1)集装箱专用平车动力学性能分析

针对研制中的时速160 km新型快速集装箱专用平车存在的横向运动稳定性差、对线路的动力作用相对较大等问题,提出如下4项改进措施优化车辆设计.①采用增大车体抗扭刚度和侧滚转动惯量的侧墙结构;②一系悬挂采用单拉杆加钢弹簧结构的弹性定位方式;③适当减小二系悬挂的横向刚度;④选择常接触弹性旁承参数时兼顾车辆的横向运动稳定性和曲线通过性能.建立平车与轨道动态相互作用分析模型,并采用机车车辆-轨道耦合动力学仿真分析软件分析改进后时速160 km新型快速集装箱专用平车的动力学性能.仿真结果表明:改进后的时速160 km新型快速集装箱专用平车具有良好的横向运动稳定性、曲线通过件能和直线运行平稳性,轮轨动力作用较低;以时速50 km侧向通过12#固定辙叉道岔和以时速160 km通过轨道低接头时,对线路的动力作用均满足设计规范要求.     

抗侧滚扭杆刚度对地铁车辆动态限界的影响

对抗侧滚扭杆如何影响地铁车辆车体限界进行分析。从限界标准公式入手,分析抗侧滚扭杆刚度如何参与限界计算。以国内某A型地铁辆为研究对象,采用现阶段3种常用的限界计算方法开展限界分析,对比研究抗侧滚扭杆刚度与车辆限界变化的规律及不同方法下的差异。采用动力学模型,以风压变化为条件,通过比对分析,提出抗侧滚扭杆刚度的取值范围建议。     

内轴箱悬挂高速动车组转向架抗倾覆稳定性研究

内轴箱转向架由于轴箱悬挂内置大幅度降低了车体的抗侧滚刚度，影响其运行性能。为提高其抗倾覆性能，内轴箱转向架通常采取安装抗侧滚扭杆和提高一系悬挂垂向刚度的措施。文章提出了一种抗倾覆装置，以提高内轴箱悬挂高速动车组转向架抗倾覆稳定性。该装置由2条互不连通的回路组成，安装在轮对轴箱和构架之间。在分析抗倾覆装置的基本原理、刚度特性和车辆动力学模型之后，利用MATLAB/Simulink软件，联合AMESim和SIMPACK软件进行联合仿真，得到车辆在不同速度条件下通过大半径曲线时的动力学性能和动态包络线。结果表明，采用抗倾覆装置可以在保证车辆运行稳定性的条件下大幅提高车体的抗侧滚能力，在车辆脱轨系数和轮轴横向力等安全性指标方面有着更优异的表现，同时有着较小的动态包络线。     

转臂式轴箱转向架一系悬挂等效定位刚度的分析

转向架一系悬挂横向刚度对车辆动力学性能及轮轨磨耗有重要影响。文章将轮对和两侧转臂轴箱作为一个整体进行研究,计算了转臂式轴箱转向架的一系横向定位等效刚度。得到了轮对在横向力作用下的轮对横摆、侧滚和摇头运动关系,它随轴箱定位刚度和结构尺寸参数的变化而变化。建立了2个转向架动力学仿真模型,其一系悬挂分别为转臂式轴箱结构定位和进行等效刚度计算后的简化定位结构。比较了两者的直线稳定性和曲线通过性,验证了轮对滚摆运动关系和横向等效刚度计算的可信,说明运用等效刚度建模仿真可行。     

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。     

轨道整体刚度和阻尼对车辆系统动力学性能的影响

建立了考虑轨道整体弹性和阻尼的车辆动力学模型，利用该模型讨论了轨道整体横向刚度、横向阻尼及整体垂向刚度、垂向阻尼对车辆动力学性能的影响。仿真结果表明，轨道整体横向刚度对车辆系统临界速度的影响较为显著，轨道整体横向阻尼对车辆临界速度有一定的影响，轨道整体横向、垂向阻尼对车辆系统的动态曲线通过性能影响较小，而轨道整体垂向刚度和垂向阻尼对车辆临界速度的影响较小。仿真结果还表明，车辆系统在弹性轨道条件下的运行平稳性优于刚性轨道条件下的运行平稳性。     

TKZ9型客车转向架中央悬挂装置的结构设计与参数选择

中央悬挂装置采用外侧悬挂弹性长吊杆，横向油压减振器，自由膜式空气弹簧，抗侧滚扭杆装置，全旁承支重结构及弹性中心销牵引装置等新技术，同时，对弹簧刚度，减振器阻尼等各项主要动力学性能参数进行了优化选择，整车动力学试验装置结果表明，达到了预期的效果。     

大型养路机械车辆侧滚对曲线通过性能影响的试验分析

基于动力学性能试验数据,从轮轨力、轴箱弹簧垂向位移和中部车体垂向振动加速度3方面分析了大型养路机械通过曲线时由于较大幅度侧滚造成横向力偏大的原因,通过在转向架和车体间增加旁承限位滚子来减小侧滚幅度,试验结果表明该改进措施能大大减小轮轴横向力,增强车辆通过曲线的安全性。