曲线轨道上重载货车悬挂相对位移的仿真计算方法及应用

为准确求解曲线轨道上重载货车悬挂的相对位移,首先,建立曲线轨道数学模型,推导出曲线外轨超高、顺坡角、侧滚角和中心角随线路长度的变化公式,再根据车辆各刚体部件进出曲线的时间和所处曲线位置差异,编程计算悬挂点刚体间的超高及转角差;其次,以刚体质心为坐标原点建立本体坐标系,分别给出悬挂点在两刚体本体坐标系中的坐标表达式,通过坐标变换法将本体坐标转换到同一坐标系下,计算悬挂点瞬态相对位移;最后,结合车辆曲线动力学仿真程序计算,即可求出车辆曲线通过时各悬挂点的动态相对位移.计算结果表明：车辆悬挂相对位移是车辆参数和曲线轨道参数综合作用的结果,当单独不计线路侧滚角差、顺坡角差、中心角差时,对应悬挂相对位移的最大偏差率可达42.85%、24.03%、71.42%;利用坐标变换结合动力学仿真计算的方法可全面考虑车辆和轨道参数,求解车辆悬挂相对位移更为准确.     

轨道不平顺激励下直线电机车辆/轨道动力响应

为了提高直线电机轮轨交通车辆运行的安全性与乘坐舒适性, 分析了车轨结构特征, 建立了直线电机车辆/板式轨道横、垂向动力学模型。通过三角级数法得到轨道随机不平顺的时间序列, 以其作为系统激励, 分析了直线电机车辆与轨道的随机振动特性。把轨道不平顺描述为余弦函数, 研究了高低不平顺与方向不平顺的波长和幅值对系统动力响应的影响规律。计算结果表明: 磁轨气隙变化的频率主要集中在1.2~2.0Hz范围内, 波长小于10m的高低和方向不平顺对系统轮轨作用力、脱轨系数及轮重减载率等影响显著增大, 应予以重点控制。     

直线电机跨座式单轨车辆曲线通过能力分析

针对重庆跨座式单轨3号线在雨雪天运营时大坡度路面起步走行轮打滑等问题,设计了直线电机跨座式单轨.并将该跨座式单轨车辆推广到冬季高寒、夏季高温和纬度偏高的"三高"地区.通过结构设计,建立了直线电机跨座式单轨车辆动力学模型,并通过动力学仿真分析,证明其具有良好的曲线通过性与气隙稳定性,但其曲线限速应较跨座式单轨有所降低.     

连续曲线刚构桥平面内位移的简化计算

连续曲线刚构桥梁端平面内的位移对结构受力的影响应予以考虑。从桥跨结构"不动点"的定义出发,探讨了各种荷载作用下桥跨结构平面内位移的方向及其大小的取值,并推导了连续曲线刚构桥桥墩抗推刚度的计算公式,从而使连续曲线刚构桥平面内位移的计算得到了简化,可供同类连续曲线刚构桥的设计计算参考。     

长大列车通过弹性曲线轨道仿真求解方法研究

为解决长大列车与连续长弹性轨道的同步仿真问题,以列车通过曲线轨道为例,采用重载列车-轨道耦合动力学模型,分析了压钩力作用下轨道结构与30 t轴重列车的动态特性,提出了长大重载列车与轨道动态相互作用仿真时模型的简化求解方法.该方法将庞大的列车/轨道耦合振动系统以有限数目的三维车辆模型代替,并考虑其轨下基础结构弹性,从而极大缩减系统运动自由度.研究结果表明:列车可简化为单质点车辆模型和三维车辆模型混合的短编组列车,当模型中只包含一个三维车辆模型,且其前、后车辆均以单质点模拟时,计算结果偏低;列车承受2 200 kN压钩力并通过400 m半径曲线线路时,货车最大轮轨横向力和垂向力较多节三维货车编组模型的计算结果分别低估了24%和4%,钢轨横向、垂向位移则被低估了20%和8%;端部车辆采用单质点模型、中部采用三维车辆模型的车辆数至少为3时,才能较为准确地反映中间目标车辆处轮轨作用力和其下部轨道结构的动态特性.      

无缝铁路道岔温度力与位移计算的方法研究

由于道岔结构的复杂性,以往对道岔温度力及由此引起的位移的计算采用简化后的“无限长梁”模型进行。该模型从结构上及有关假设条件上来看在许多地方与实际情况不符。章所提出的新的计算方法采用了与实际结构形状较为符合的计算模型－－三维有限元计算模型。通过算例表明,这种方法具有与实际结构相近、人为因素减少、计算精度高等几个特点。     

曲线上涵洞长度的计算方法

通过公路和城市道路涵洞的设计和施工实践，总结并提出了一种对曲线上斜交涵洞长度较为精确的计算方法。     

轮对柔性对直线电机车辆动态响应的影响分析

直线电机地铁车辆有内置和外置两种轴箱布置方式,针对这两种轴箱布置的直线电机地铁车辆,分别建立了考虑轮对柔性的直线电机地铁车辆-轨道耦合动力学模型.模型中轮轴采用欧拉梁模拟,考虑轮对柔性变形对一系悬挂作用力、电机吊杆力以及轮轨空间动态相互作用的影响,对比分析了在轮轨不平顺激扰作用下,轴箱内置和外置直线电机地铁车辆轮对柔性响应特性及其对系统动态响应的影响.研究结果表明:相比于刚性轮对模型,两种直线电机地铁车辆柔性轮对模型求解所得轮轨垂向力响应均存在77 Hz的主振频率峰值,对应于轮对的一阶弯曲模态频率;当考虑轮对柔性效应时,相比于轴箱外置直线电机地铁车辆,轴箱内置直线电机地铁车辆的轮轨垂向力更大,气隙更小.     

磁浮列车直线电机边缘效应的计算方法与分析

通过对直线电机边缘效应的计算分析，探讨了相关多数之间的作用规律，为有效地利用和控制这些多数的影响，实现磁浮列车直线电机的优化设计提供了依据，文中给出的边缘效应计算曲线，对磁浮列车直线电机的设计计算具有参考价值。     

铁路曲线状态下横向力的研究

阐述了横向力计算的必要性，介绍了铁路曲线状态下横向力的计算方法，通过计算得出了横向力与车重、超高、速度、曲线半径的关系，并提出减小横向力的主要措施。     

基于双响应面法和BBD的车辆悬架系统稳健设计

选用某种型号车辆的麦弗逊悬架系统,探讨悬架系统设计中同时考虑车辆的操纵稳定性和乘客的乘座舒适性问题,运用ADAMS软件对麦弗逊悬架进行建模并对其进行空间运动学定义.将悬架系统的结构尺寸视为可控因素,刚度和阻尼为不确定因素.通过对该悬架的一系列跳动分析和试验仿真得出对悬架的跳动特性影响较大的关键点,运用box-behnken de?sign(BBD)试验方法安排试验,采用稳健设计中的双响应面法对车辆悬架系统进行稳健性分析.为车辆悬架系统的研究提供了一种新的方法.     

基于混沌特征参数的车辆悬架系统隔振性能辨识

介绍了混沌特征参数如关联维数D2和Kolmogorov熵的基本理论.采用汽车制动-悬架隔振效率试验台获取了BJ212越野吉普车前、后悬架的振动曲线,对其计算了系统参数如一阶固有频率和阻尼比.绘制了试验车辆悬架系统振动信号的自功率谱密度图形,求得了其一阶固有频率处的带中功率.给出了计算混沌特征参数的MATLAB程序流程图,并计算了关联维数D2和Kolmogorov熵,从而获得了车辆悬架系统隔振性能与混沌特征参数两者之间的对应关系.     

独立悬架车辆转向轮侧滑量检测实验分析

通过实验分析了目前使用的侧滑试验台不能检测独立悬架车辆转向轮侧滑的问题,设计出了适合独立悬架车辆转向轮侧滑量检测的双滑板分动分段式侧滑试验台,并对分动、分段设计原理进行了理论说明。     

连续弯梁桥计算模型分析

高等级公路和立交桥上,大量修建弯梁桥．弯桥受力复杂,设计难度大,精确计算理论还有待进一步研究．本文通过一个算例,利用有限元建模计算,并对结果进行了分析和探讨,提出了一些供参考的建议．     

转向工况的整车悬架动力学仿真

建立了被动悬架的整车模型,并用MATLAB软件对不同车轮转角和不同车速的悬架振动进行了仿真。仿真结果表明,随着车轮转角增大,车辆横摆角速度、侧倾角、垂向振动加速度增大;随着车速的增大,横摆角速度的超调量增大。仿真为整车悬架参数的设计和减振控制提供了依据。     

城市轻轨车辆通过小半径曲线时轮轨磨耗的探讨

本文针对城市轻轨车辆在通过小半径曲线时的轮轨磨耗进行了研究,指出轮轨磨耗量的大小主要决定于接触点上滑动率、接触压力和摩擦系数的大小,并提出了计算方法.计算表明:当曲线半径从50m减小到30m时,滑动率将增加27％;当半径减小到20m时,滑动率将急剧增加到60％,这意味着轮轨磨耗将要增加一倍,可见城市轻轨交通系统的最小曲线半径规定为30m比20m来得合理.最后提出了有关减少轮轨磨耗的措施.     

基于道路友好性的汽车主动悬架LQG最优控制方法

为分析悬架控制对汽车道路友好性的影响,基于简化的二自由度1/4车辆模型,设计了主动悬架LQG最优控制器,并在MATALB/Simulink环境下建立了主动悬架道路友好性仿真模型.基于改善汽车道路友好性的需要,采用层次分析法确定各性能指标权重,并利用Simulink/SRO模块对悬架控制参数进行优化.仿真结果表明,相对于被动悬架,主动悬架能有效降低汽车轮胎动载荷,从而提高道路友好性,且优化后的主动悬架道路友好性能更优.     

弯箱梁桥不同支座形式在车辆荷载作用下的有限元分析

通过有限元法分析不同半径的弯箱梁在不同支座布置形式下受车辆荷载的作用情况．总结弯箱梁在车辆荷载作用下的受力规律,通过合理的支座约束使得弯箱梁在受力上更趋合理．有效防止弯箱梁出现的“爬移”和支座脱空等常见病害．     

曲线梁桥设计与计算过程探讨

采用梁格模型对曲线箱粱进行计算和分析,并对支座设计、横梁设计、参数计算以及设计中应注意的问题进行探讨,可更好地指导实践。     

基于磁流变阻尼器的车辆悬架振动优化控制

针对磁流变(MR)阻尼器所固有的高度非线性特性,提出运用神经网络技术建立MR阻尼器的神经网络模型来模拟其逆向动特性,即给定MR阻尼器的位移、速度和期望输出力,预测所需的输入电压.同时将该逆模型与LQR主动控制方法结合形成闭环反馈控制,从而建立起基于MR阻尼器的车辆悬架半主动控制.仿真结果表明,这种半主动控制策略是可行的,较被动悬架系统其减振效果得到明显改善.