分段線性懸掛系統(tǒng)車(chē)輛振動(dòng)特性分析.pdf

1、伴隨著我國(guó)鐵路的迅速發(fā)展，人們對(duì)列車(chē)的安全性、行駛速度和乘坐舒適度有了新的要求。車(chē)輛懸掛系統(tǒng)作為傳遞力和支撐車(chē)體的重要方式，其在設(shè)計(jì)時(shí)參數(shù)的選取是否恰當(dāng)，會(huì)直接影響到車(chē)輛在運(yùn)行過(guò)程中的動(dòng)力學(xué)性能的好壞，因此，對(duì)車(chē)輛懸掛系統(tǒng)的研究至關(guān)重要。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴闡述了鐵路的發(fā)展史及高速鐵路的發(fā)展現(xiàn)狀，簡(jiǎn)要介紹了車(chē)輛懸掛系統(tǒng)的研究背景、意義和現(xiàn)狀，闡述了本文研究的主要內(nèi)容。⑵介紹了車(chē)輛懸掛系統(tǒng)的基本組成、分類(lèi)及車(chē)輛懸掛系統(tǒng)中存在

2、的幾種非線性特性，也對(duì)懸掛系統(tǒng)中幾種常用的控制方法做了闡述。⑶分別建立了單自由度分段線性阻尼和分段彈簧車(chē)輛懸掛系統(tǒng)的垂向動(dòng)力學(xué)模型，把軌道面激勵(lì)看做單頻正弦激勵(lì)。隨后運(yùn)用平均法對(duì)建立的微分方程進(jìn)行求解，得出其幅頻響應(yīng)函數(shù)關(guān)系，進(jìn)而編程得到其幅頻響應(yīng)曲線。分析懸掛系統(tǒng)中各個(gè)參數(shù)對(duì)幅頻特性的影響，然后對(duì)單自由度分段線性阻尼懸掛系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)值模擬,并找出了軌道激勵(lì)頻率變化時(shí)的分岔點(diǎn)。研究表明，系統(tǒng)振動(dòng)是處于穩(wěn)定狀態(tài)之中的，未出現(xiàn)混沌。從分段彈簧

3、的幅頻曲線中可以得出：曲線中是否出現(xiàn)非線性情況取決于分段間隙和軌道面激勵(lì)振幅的大小。⑷建立了兩自由度分段線性懸掛系統(tǒng)車(chē)輛模型，列出其動(dòng)力學(xué)微分方程。運(yùn)用平均法理論求解出其幅頻響應(yīng)函數(shù)關(guān)系，運(yùn)用Matlab編程得出其幅頻響應(yīng)曲線。研究表明，當(dāng)分段彈簧間隙小于激勵(lì)振幅時(shí)，曲線表現(xiàn)出線性特性；分段間隙大于激勵(lì)幅值時(shí)，曲線上出現(xiàn)跳躍現(xiàn)象。分析了懸掛系統(tǒng)中分段彈簧剛度、分段阻尼等參數(shù)對(duì)車(chē)輛振動(dòng)性能的影響，并對(duì)車(chē)輛的運(yùn)行安全性和乘坐舒適性做了研究。