柔性轮胎及摩擦力对永磁悬浮车辆动力性能的影响

针对永磁悬浮车辆,考虑永磁悬浮力、横向力、柔性轮胎及摩擦力特性对整车的影响,通过A级路面不平顺谱建立了车辆-轮胎-轨道耦合动力学模型,利用仿真软件分析了几种不同特性的轮胎对车辆振动的影响。结果表明:永磁悬浮车辆整车的振动是一个复杂的运动,柔性轮胎及摩擦力能有效减小振动,轮胎的弹性模量对垂直浮沉振动影响小,对横向偏移振动有一定的影响。     

驾驶员在环的爆胎车辆主动安全控制研究

为更加真实地反映爆胎车辆的运动状态,考虑爆胎工况下驾驶员行为对汽车的影响,在主动制动控制策略下,对爆胎汽车进行驾驶补偿控制。根据轮胎力学参数的变化,在轮胎模型基础上构建爆胎模型,结合车辆动力学方程建立爆胎车辆动力学模型,以主动差动制动的方式对爆胎汽车进行稳定性控制,通过驾驶员模型来模拟爆胎工况下司机对方向盘转角控制,分析动力学响应并设计驾驶转角补偿器来修正驾驶员操作引起的汽车失稳状态。结果表明,爆胎会使车辆的运行状态发生改变,驾驶员的行为会导致车辆严重失稳与偏航,差动制动和转角补偿控制可以平衡爆胎过程中产生的不稳定因素并修正驾驶员操作带来的影响,使车辆保持稳定并沿预期轨迹减速行驶。     

胶轮轻轨车辆的轮胎力学模型及其仿真分析

介绍了胶轮轻轨车辆的轮胎分类及其构造。通过对轮胎的力学特性、轮胎力学模型的分析,运用"MF"模型在Simulink软件环境中建立了轮胎力学模型,并分别在转向、制动两种工况下对模型进行了仿真分析。阐述了轮胎侧偏角和纵向滑移率对轮胎力的影响。     

跨坐式单轨车辆平稳性仿真研究

在多体动力学理论的基础上.参照重庆市跨坐式单轨车辆动力学相关参数,运用SIMPACK动力学仿真软件建立了跨坐式单轨车辆的整车动力学仿真模型,并进行了仿真.根据Sperling车辆平稳性评价标准经验公式在MATLAB中编制相关程序,把SIMPACK仿真结果曲线导入MATLAB中进行计算.计算结果表明重庆市跨坐式单轨车辆有较好的运行平稳性.     

跨坐式独轨车辆动力学模型及仿真

采用线性化的轮胎模型建立跨坐式独轨车辆的动力学方程。模型考虑走行轮的径向刚度、侧偏效应和纵向滑转,对导向轮和稳定轮则考虑其径向刚度和侧偏效应。用面向对象的建模方法,应用MATLAB/Simulink软件,编制跨坐式独轨车辆动力学图形化仿真程序。通过仿真分析跨坐式独轨车辆通过曲线和轨道梁错接头时的响应特性表明,导向轮胎和稳定轮胎的预压力大小对跨坐式独轨车辆的稳定性、安全性以及平稳性等有着重要的影响。讨论确定导向轮和稳定轮合理的预压力的方法,给出初始加紧力具体数值。     

基于非线性车辆模型的行驶状态与路面附着系数估计

路面状况和行驶状态的准确识别是车辆安全行驶和主动控制的重要依据。为了验证车辆行驶状态和路面附着系数估计的有效性,建立了包含Dugoff轮胎模型的四轮三自由度整车仿真模型,提出了基于扩展Kalman滤波理论的车辆行驶状态与路面附着系数估计算法。车辆在设定的双移线路面附着系数分别为0.8、0.7、0.6的工况下进行仿真,对比车辆的运动状态和车辆转向输入激励的趋势的一致性,验证了该模型的合理性。结合该模型计算出的Dugoff轮胎模型纵向和侧向归一化力,通过Matlab编程实现扩展卡尔曼算法估计,算法估算得到的汽车行驶状态参量和路面附着系数与仿真值进行对比。通过结果对比表明,车辆行驶状态估计值与Simulink数值解的均方根误差(RMSE)指标最大值不大于0.03,由于轮胎与路面是动态接触,路面附着系数呈上下波动状,实现了对车辆行驶状态参量和路面附着系数的实时估计,为重型车辆稳定性控制提供了理论基础。     

基于仿真软件Simulink/SimMechanics的铰接式列车动力学建模

将仿真软件Matlab中的Simulink和SimMechanics相结合,建立了两节车辆编组的铰接式列车的时域曲线。通过动力学仿真模型,并根据此模型的仿真结果验证了该建模方法的正确性,说明SimMechanics能够补足Simulink的建模功能,并可以作为一种新的建模工具引入到轨道车辆的动力学仿真中。     

跨座式独轨车辆的动力学仿真研究

建立了一个考虑了所有轮胎的径向力及侧偏特性的跨座武独轧车辆的动力学模型,根据该动力学模型建立了simulink仿真模型,并对模型进行了稳定性分析和曲线通过性能仿真.结果表明,距座式独轨车辆具有良好的运动稳定性,转向架也具有足够的导向能力.     

基于非线性观测器的路面附着系数估计方法

提出了一种基于非线性观测器的路面附着系数估计方法。针对转向工况下路面附着系数的实时估计问题,建立了车辆的非线性动力学模型,构造了全维观测器,以估算轮胎回正力矩。根据车辆的侧向动力学特性,将车载传感器测量值与车辆模型输出值之间的偏差作为非线性观测器的Luenberger类型反馈项,实现了对车载传感器的充分利用。通过李雅普诺夫(Lyapunov)稳定性分析,确定了非线性观测器反馈环节的增益,并在Matlab/Simulink仿真环境下对该方法进行了验证。仿真结果表明,该估计方法在不同路况下具有较高的准确性。     

基于最优控制的半主动悬挂机车平稳性能研究

现有的半主动悬挂控制策略本身存在一定的弊端,即在有效改善车体平稳性的同时,转向架和轮对的动力学性能变差,为此采用最优控制的方法,综合考虑其性能指标,对车辆悬挂系统的半主动控制策略进行了改进研究,同时利用动力学仿真软件Simpack建立一个2C0机车控制模型,并对改进后的控制策略进行了动力学性能仿真分析.仿真结果表明,基于最优控制改进的半主动悬挂控制策略,在提高车辆平稳性的同时,转向架构架和轮对的动力学性能基本上保持不变,从而使整车性能多指标综合达到最优.     

高速铝合金客车的弹性振动分析

建立了高速铝合金客车的整车有限元仿真模型.通过动力学响应分析,解析了车辆的弹性振动特性.分析了车辆在不同激励下的弹性振动响应及其对平稳性的影响.     

CMS-04型中低速磁悬浮转向架在缓和曲线上的运行状态分析

基于Pro/E和ADAMS软件建立了CMS-04型磁悬浮车辆的虚拟样机单转向架模型,通过静态悬浮和侧向静态导向力仿真测试对悬浮系统适应性进行验证,并对转向架在缓和曲线上的运行状态进行仿真,得到车辆主要构件的位置变化趋势,并与采用此种转向架的唐山试验线车辆实测数据进行对比。结果表明,所建立的单转向架虚拟样机模型合理,可作为该型列车整车运动学与动力学的建模和仿真基础。     

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。     

胶轮地铁柔性系数计算及其适用性分析

胶轮地铁车辆拥有三系悬挂系统和胶轮、钢轮两套走行系统，钢轮作为安全轮仅在爆胎和过岔工况起作用，正常行驶时，钢轮与钢轨未接触，故以往推导的轨道车辆柔性系数计算公式不适用于胶轮地铁车辆。针对胶轮地铁与铁道车辆走行系统的差异，本文根据UIC 505-5规程中柔性系数的定义，推导出胶轮地铁车辆的柔性系数计算公式，并利用多体动力学软件ADAMS建立胶轮地铁车辆的“车辆-轮胎-轨道梁”耦合动力学仿真模型进行仿真验证公式的正确性，计算结果与仿真结果较接近。胶轮地铁车辆在AW5工况停在超高率为11.15%的倾斜轨道上时，柔性系数的值最大且超过UIC 505-5规程中柔性系数限定值0.4，但通过轮胎受力和轮重减载率判断胶轮地铁车辆此时处于安全状态，未发生倾覆。研究结果表明：推导的柔性系数计算公式与仿真结果具有良好的一致性，但是由于胶轮地铁车辆与常规轨道结构上的明显差异，在AW5工况时沿用UIC 505-5规程中对柔性系数的限定值以及采用柔性系数评价胶轮地铁车辆的抗倾覆能力并不适用。     

基于ADAMS的CRH2型高速动车组建模与仿真

以CRH2型动车组的拖车参数为基本模型,在ADAMS/Rail软件中建立包括车体、构架、轮对、轴箱及悬挂系统等部件在内的整车模型。对集成模型进行两种工况下的动力学仿真,验证得出模型建立正确,为后续CRH2动车组的联合仿真及动车组运行的动力学分析打下基础。     

城市轨道交通车辆交流传动系统建模与仿真分析

介绍了城市轨道交通车辆交流牵引系统的结构,建立了各个关键部件如供电、牵引电机、整流、逆变、驱动控制、车辆动力学等的数学模型,并基于Matlab/Simulink软件建立了仿真模型.模型参数设置取自实验室的试验台架,控制方法采用转子定向的矢量控制.仿真结果与台架的试验数据基本吻合,验证了该模型的正确性.     

直线电机地铁车辆铝基复合材料制动盘动力学性能分析

利用多体动力学软件建立了直线电机地铁车辆动力学模型,采用Simpack和Simulink联合仿真的方法,考虑实际作用在车辆上的牵引力、制动力和电磁力,以工程实际需要为背景,对比分析了该地铁车辆将铸铁制动盘更换为铝基复合材料制动盘前后,在惰行、牵引、制动工况运行时的电机气隙、电机和轴箱振动以及各项动力学指标.研究结果表明...     

自转向车桥自动旅客输送系统车辆及其动力学性能

自转向车桥是一种新型的轴桥结构,当车辆通过曲线时,自转向车桥的轮胎能够沿着纯滚线的方向转动以减小轮胎的磨耗。设计了一种新型的自转向车桥APM(自动旅客输送)车辆,走行轮胎通过四连杆机构与导向框连接,导向框与车桥能够回转,使得走行轮胎在通过曲线时能够随导向框转动并趋向线路中心线的径向位置。利用Simpack软件建立了自转向车桥APM车辆的动力学模型,走行轮轮胎采用Pacejka模型,导向轮轮胎采用单边间隙力元模拟。仿真分析了自转向车桥APM车辆的曲线通过性能和运行平稳性。仿真结果表明:自转向车桥轮胎APM车辆具有良好的曲线通过性能和适宜的运行平稳性,走行轮的侧偏力随曲线半径增加而显著减小。     

瞬态冲击下车辆动力学建模及仿真计算

车辆系统受到瞬态冲击是一种常见的工况,文章建立了瞬态冲击下车辆系统的动力学模型,采用Simulink软件对系统响应进行动态仿真计算,得出每节车在瞬态冲击下的加速度、速度、位移等动态曲线图。该仿真方法计算结果清晰,数据可靠,具有较高的工程应用价值。     

跨坐式单轨车辆曲线通过性能仿真分析

讨论了跨坐式单轨交通线路超高率、最小曲线半径以及曲线限速等对车辆曲线通过性能的影响。运用多体动力学理论及动力学仿真软件,建立了跨坐式单轨车辆及线路的仿真模型,对跨坐式单轨车辆以不同速度通过最小曲线半径线路进行了动力学性能仿真,分析了车辆在最小曲线半径下的通过性能。