鐵道客車動(dòng)力學(xué)性能靈敏度分析及穩(wěn)健設(shè)計(jì).pdf

1、鐵路運(yùn)輸具有運(yùn)能大、能耗低、污染小、安全舒適等優(yōu)勢(shì)，是各國(guó)重點(diǎn)發(fā)展的運(yùn)輸方式之一。鐵道車輛的動(dòng)力學(xué)性能對(duì)其運(yùn)行品質(zhì)具有重要影響。鐵道車輛的運(yùn)行工況和懸掛參數(shù)是影響動(dòng)力學(xué)性能的主要因素。本文以可變的車輛運(yùn)行工況與懸掛參數(shù)為基本分析對(duì)象，主要開(kāi)展鐵道客車動(dòng)力學(xué)性能靈敏度分析與穩(wěn)健設(shè)計(jì)兩方面的研究，具體內(nèi)容如下:
　　 在運(yùn)行平穩(wěn)性靈敏度分析方面，使用直接求導(dǎo)法，推導(dǎo)了車輛運(yùn)行平穩(wěn)性Sperling指標(biāo)對(duì)質(zhì)量參數(shù)、運(yùn)行速度、懸掛參數(shù)等

2、的靈敏度通用計(jì)算公式?；贛ATLAB編寫了程序，分析了各參數(shù)對(duì)鐵道客車運(yùn)行平穩(wěn)性的影響規(guī)律，獲得了對(duì)平穩(wěn)性影響顯著的參數(shù)。為提高靈敏度分析效率，設(shè)計(jì)了4因素4水平正交試驗(yàn)表，構(gòu)建了垂向平穩(wěn)性Sperling指標(biāo)與懸掛參數(shù)之間的多項(xiàng)式響應(yīng)面模型，求得了靈敏度，并對(duì)所求靈敏度的精度進(jìn)行了分析。
　　 在運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性靈敏度分析方面，采用17自由度車輛橫向振動(dòng)模型，結(jié)合特征根分析和二分查找法，實(shí)現(xiàn)了蛇形運(yùn)動(dòng)臨界速度的精確求解。使用有限差

3、分方法，建立了臨界速度對(duì)質(zhì)量參數(shù)和懸掛參數(shù)的靈敏度計(jì)算模型。依據(jù)該模型，分析了各參數(shù)對(duì)臨界速度的影響規(guī)律，獲得了對(duì)臨界速度影響顯著的參數(shù)。從全局靈敏度分析的角度，設(shè)計(jì)了8因素2水平正交試驗(yàn)表，計(jì)算了臨界速度對(duì)各懸掛參數(shù)的極差靈敏度。在此基礎(chǔ)上，通過(guò)比較極差靈敏度和有限差分靈敏度，分析了二者的特點(diǎn)和適用范圍。
　　 在動(dòng)力學(xué)性能穩(wěn)健設(shè)計(jì)方面，基于靈敏度分析和遺傳算法，建立了鐵道客車運(yùn)行平穩(wěn)性的穩(wěn)健設(shè)計(jì)方案。以懸掛參數(shù)為可控參數(shù)，進(jìn)