螺旋鋼彈簧振動傳遞特性及隔振措施研究.pdf

1、隨著近年來軌道交通事業(yè)的快速發(fā)展，車輛的運行速度越來越高，車輛在軌道上運行時輪軌之間的沖擊變得越來越劇烈，同時受激擾的頻率也在不斷增大，這些有害振動嚴重影響列車的安全性和舒適性，為了減小對車輛的有害振動，車輛上采用安裝彈簧減振裝置來緩沖和衰減振動。螺旋鋼彈簧作為常用的起緩和振動的彈簧裝置，然而螺旋鋼彈簧能傳遞高頻振動，而橡膠作為一種具有良好阻尼和吸振的材料，很多橡膠彈性原件常被用來作為車輛上的起衰減振動的減振裝置。因此橡膠墊常與螺旋鋼彈

2、簧串聯(lián)配套使用，所以研究螺旋鋼彈簧的振動傳遞特性與橡膠墊的動力學(xué)特性以及鋼彈簧蟬聯(lián)橡膠墊的組合系統(tǒng)的動力學(xué)性能顯得非常重要。這對解決車輛運行中遇到的實際問題，還有對車輛的參數(shù)設(shè)計都具有一定的幫助意義。
　　本文基于ANSYS有限元軟件，分別對螺旋鋼彈簧、橡膠墊、螺旋鋼彈簧串聯(lián)橡膠墊組合系統(tǒng)進行了有限元分析，并用經(jīng)驗公式與試驗結(jié)果做了對比研究，論文做了以下幾方面的工作:
　　(1)建立了螺旋鋼彈簧的有限元模型，對其進行了靜態(tài)與

3、動態(tài)分析，發(fā)現(xiàn)螺旋鋼彈簧靜剛度是隨著載荷的增加逐漸增加的。螺旋鋼彈簧的頻變特性是存在的。螺旋鋼彈簧本身的質(zhì)量和其自振行為對螺旋鋼彈簧的頻變特性影響很大。當(dāng)激振頻率處于很小的水平時，螺旋鋼彈簧動剛度和靜剛度相差很小。當(dāng)激振頻率在共振頻率前逐漸增大時，剛度隨著頻率的增加而減小，在激振頻率接近反共振頻率時，動剛度會變得很大。但是總體上看，螺旋鋼彈簧的動剛度是隨著頻率的增加而增加。并與實驗結(jié)果進行對比驗證。
　　(2)基于超彈性Moone

4、y'-Rivlin本構(gòu)模型與黏彈性模型prony級數(shù)建立了橡膠墊的粘彈性有限元模型，分析了橡膠硬度對橡膠墊垂向剛度的影響。分析了橡膠墊在不同頻率下動剛度與阻尼的變化特性。發(fā)現(xiàn)橡膠墊的動剛度隨著激振頻率的增加而增大，在低頻時動剛度增大很快，到高頻時增大很慢，膠墊的阻尼隨著激振頻率的增加而減小，在低頻時阻尼減小很快，到高頻時減小很慢，在低幅值情況下，橡膠墊的動剛度和阻尼幾乎不隨激勵幅值的變化而變化。
　　(3)建立了螺旋鋼彈簧串聯(lián)橡膠