基于调车工况的车辆纵向冲击数值模拟研究

根据由车钩缓冲器和心盘组成的铁路货车纵向受力特点,利用Matlab软件建立铁路货车调车冲击的动力学模型,分别研究不同轴重车型、不同刚度阻尼、不同制动阻力状态及不同冲击模式对车辆纵向冲击特性的影响。结果表明,随着我国铁路货车轴重的增大,车钩连挂处、车体与转向架连接处承受的纵向惯性力也随之增大。阻抗特性呈凸型的缓冲器能吸收更多的车辆冲击能量,可适应更大的调车冲击需求。较小的车体底架结构刚度及车体与转向架连接刚度有利于缓和车辆的纵向冲动。被撞车的制动阻力作用会使车辆速度衰减的更快,但也将引起更大的车钩和心盘冲击。冲击模式对车钩和心盘处的冲击影响差异很大,三重冲三重模式下的车钩力最大,三重冲一空模式下的心盘力最大。     

地铁调车作业中车钩缓冲器冲击特性分析

建立了地铁调车作业通用的冲击模型,在ADAMS中用样条函数模拟缓冲器的非线性阻尼力;研究在相同速度下,不同车辆编组和连挂面上最大冲击力以及缓冲器行程的关系;运用冲量方法和功能原理分析了相同速度、不同编组调车作业中车钩缓冲器的冲击力特性;得出车辆数一定、初始速度相同的条件下,连挂冲击面两侧动车和静车编组数相差越多,最大冲击力越小、缓冲器行程越短的结论。     

调车冲击工况下MT-2车辆缓冲器容量需求数值模拟?

根据调车冲击车辆受力特点及缓冲器工作机理,构建车辆冲击动力学模型和详细的摩擦式缓冲器模型,开发重载列车冲击仿真系统,分别研究了不同车辆编组连挂数量、不同车钩间隙、不同车辆总重、不同冲击速度及不同车体刚度对缓冲器容量需求的影响。结果表明:调车冲击时,冲击车与被冲击车碰撞冲击面处缓冲器容量需求最多,且在0mm车钩间隙下3车冲3车时该值达到最大值,而后缓冲器容量需求不随车辆编组数量增加而增大;车钩间隙对缓冲器容量需求影响较大,随车钩间隙增大缓冲器容量需求呈非线性减小;车辆总重和调车冲击速度是影响缓冲器容量需求的主要因素,缓冲器容量需求分别与车辆总重和速度平方成正比;车体刚度对缓冲器容量需求影响较明显,在考虑车体刚度影响情况下,缓冲器容量需求比未考虑车体刚度影响平均小8.8%。表明缓冲器容量的确定应综合考虑各种因素的影响且至少满足0 mm间隙下3车冲3车的容量需求。为重载列车缓冲器容量的确定和新型缓冲器容量的设计提供理论依据。     

地铁调车作业纵向动力学分析

建立了冲击车辆数学模型和动力学方程,运用ADAMS对不同编组调车作业进行了模拟,分析了各冲击分界面的冲击力之间的关系.对四种调车作业最大冲击力进行了比较,得出动车编组数多于静车编组数时,其最大冲击力最小.研究发现,最大冲击力发生在运动车辆和静止车辆的连接位置,分界面的冲击力只与分界面两侧的车辆有关,而与其它车辆无关.     

MT-2型缓冲器纵向动力学分析

以MT-2型缓冲器为研究对象,分析了其静动态特性。在此基础上,建立该缓冲器调车冲击模型和纵向动力学模型,对其调车冲击工况和列车运行工况进行纵向动力学分析。计算结果表明,MT-2型缓冲器能够满足调车作业速度为8 km.h的使用要求和牵引5 000 T、10 000 T编组的列车紧急制动工况的运行要求。     

不同车钩组合方式对列车纵向冲动的影响

车钩缓冲装置传递车辆之间的纵向作用力并缓和车辆之间的冲击力,对于改善车辆受力状况和运行性能具有非常重要的意义.利用空气制动仿真系统与三维空间耦合动力学仿真系统联合仿真,将普通车钩与拉杆式车钩进行编组,分析了列车分别由以下三种情况下连接的纵向车钩力:普通车钩、普通车钩与拉杆式车钩组合、拉杆式车钩.对比三种编组,提出一种相...     

车钩缓冲器静压试验机

车钩缓冲器是用于使车辆与车辆、机车或动车相互连挂,传递牵引力、制动力并缓和纵向冲击力的车辆部件,文中介绍了一种用于橡胶车钩缓冲器产品试验的非标压力试验机,并重点介绍了橡胶车钩缓冲器静压试验机的性能、结构、特点与应用.     

朔黄铁路重载列车线路适应性仿真研究

为了明确重载列车对朔黄铁路的适应性,利用"斜楔-弹簧"简化方法建立了摩擦式缓冲器模型。模型仿真与实测数据的对比结果具有较高的一致性,表明该缓冲器模型可有效模拟缓冲器动态行为。基于实验数据拟合得到的经验公式,建立了列车空气制动模型并验证了模型的正确性。通过动力学仿真的方法,分析了重载列车在朔黄铁路上运行的全程车钩力,并研究了列车在坡道上的纵向动力学特性。结果表明:几次较大车钩力发生时,列车均位于下凹型变坡道上;列车在变坡道紧急制动的最大车钩力大于平直道。理论计算表明,变坡道也会引起车钩压力,是造成纵向冲动变大的原因,坡度差越大产生的车钩力越大,且和列车制动的位置有关。对不同坡度组合的变坡道进行列车制动仿真,验证了纵向冲动是列车制动不同步及坡道共同作用的结果,两部分产生的车钩压力叠加可得到列车在变坡道上制动产生的车钩力。     

地铁车辆连挂冲击非线性动力学模型

在考虑车钩缓冲器非线性刚度和阻尼、车辆轮轨之间摩擦力的情况下,建立编组列车连挂冲击的非线性模型。根据试验结果,确定了缓冲器的非线性刚度和阻尼,并将数值仿真结果与试验结果进行比较,证明了模型的正确性。使用数值仿真方法,分别研究六车编组、二车编组列车的连挂冲击特性。研究结果表明,车辆连挂碰撞时,冲击分界面处的缓冲器的冲击力、压缩行程最大;不同数量的车辆编组碰撞冲击时,最大冲击力不但存在差异,而且,缓冲器的压缩行程、吸收的能量也不相同;距离冲击分界面较远的车辆之间,可以配置容量较小的缓冲器。     

核燃料组件铁路运输容器系统在纵向冲击下的安全性分析

针对铁路车辆系统在编组、制动等工况下产生的纵向冲击 ,推导了车辆之间的纵向作用力和描述冲击特性的加速度。利用ADAMS软件建立了核燃料组件铁路运输容器系统的仿真模型。对燃料组件运输容器系统在运输过程中受来自铁道车辆的纵向冲击情况下的振动安全性进行了分析 ,讨论了纵向冲击作用对捆绑涤纶丝带的拉力和燃料组件纵向加速度的影响。     

工程机械液压底盘模拟实验台双马达同步技术研究

单变量泵驱动双变量马达速度同步控制系统是一个具有耦合、非线性特点的多输入多输出系统，也是工程机械液压底盘模拟实验台研制中的技术难点。提出了一种基于流量均衡控制与压力、速度之和反馈相结合的控制策略。仿真验证表明，采用该方案控制下的单泵双马达系统即使在经受不同载荷干扰时也能保持系统稳定，并可快速同步到设定的速度。该方法无需解耦，简单易行，适用于工程车辆同步控制。     

时栅位移传感器的动态特性研究

为了解决时栅角位移传感器的动态测量问题,在基于静态的时栅位移传感器电磁仿真的基础上,通过引入运动单元模块,建立了时栅位移传感器的动态电磁仿真模型。通过分析时栅位移传感器的感应电动势幅值信号和感应频率信号,得到了动态条件下的时栅位移传感器感应电动势幅值和频率与转子转速的关系,并测算了磁场式时栅位移传感器在激励频率为400Hz的情况下,理论上能够达到的极限转速为8r/min。实验结果表明,转子转速在0～8r/min时传感器动态误差为±1.4″,速度超过8r/min时传感器精度开始恶化,转子转速为10r/min时传感器误差为±8.2″。     

考虑油膜润滑作用的渐开线齿轮动载荷分析

以渐开线齿轮为研究对象,综合考虑齿面摩擦和油膜润滑作用,结合油膜与粗糙峰共同承载理论建立齿轮系统动力学模型。为深入研究不同转速对齿轮动态特性的影响,给出基于最小势能原理的稳态载荷分布模型,并对比分析渐开线齿轮在不同转速下冲击载荷沿啮合线的分布规律。计算结果表明：润滑油膜对共振区的动载荷有一定程度的削弱作用;齿廓误差越大,冲击越明显;油膜刚度呈强非线性,且随着润滑油粘度的增加而增大;低速时,冲击动载荷均值接近稳态分布,但在单双齿啮合交替点有明显波动;随着转速的升高,高频冲击衰减,动载荷和相对线位移逐渐呈现周期波动;随着螺旋角的增加,动载荷趋于平稳,且幅值有所降低。啮合初始段,摩擦因数较高;退出啮合段,动载荷减小,油膜变厚,摩擦因数明显降低。随着粗糙度的增加,粗糙峰接触比例升高,摩擦因数变大。     

增压器压气机三维弹塑性接触的研究

以某柴油机涡轮增压器的压气机为例,采用由参变量变分原理导出的有限元参数二次规划法,并结合多重子结构技术分析求解叶轮与轴套、轴套与轴的三维弹塑性接触问题,针对不同的过盈量、转速和轴套壁厚进行了大量计算,获得了叶轮、轴套与轴之间接触应力的相应分布规律。分析表明随着叶轮与轴套间过盈量的减小,轴套的外表面与内表面的接触应力是线性减小的,而且内表面的接触应力减小较为迅速。因而在采用压力组装法时应严格控制轴套与轴的过盈量,使得轴套和轴间有足够的压力保证叶轮、轴套和轴不会相互脱离,又满足结构强度的要求,并使其产生的不良影响减至最小。当转速一定时,叶轮与轴套接触点的法向相对位移与叶轮的质量分布存在着明显的联系。建议采用非均匀的初始过盈量,以保证不发生相对位移和接触应力的均匀性。这些对于确定合理过盈量,改进设计和提高压气机的寿命,具有实际参考意义。     

变量型阀配流柱塞式液压电机泵的研制

研制了一种双斜盘阀配流轴向柱塞式液压电机泵的样机,并阐述了一种依靠改变左右斜盘相对位置角度关系来实现液压泵排量改变的变量方式。研究表明：样机技术指标达到了额定压力20 MPa,输出流量298 mL/min,容积效率达到96%,并验证了新变量方式的可行性和具有余弦规律的变量特性。实验也证明了适当增大吸入阀弹簧预压紧力以抵消配流阀旋转时所受的离心力,与在吸入阀的前腔设计简易的离心增压装置以利用液体离心力等方式是可行的,不仅使得泵在中速（750~1200 r/min）时可保持较好的排量,而且在高速(1200~1500 r/min)时排量降低不显著。     

轮式行星探测车移动系统研究状况综述及发展态势

行星探测车移动系统是研究行星探测车的关键技术之一,其性能的好坏直接影响行星探测计划能否顺利进行,轮式行星探测车作为行星探测车的主流,其移动系统成为行星探测车研究的热点之一.该文对国内外轮式行星探测车移动系统进行了概括和分类,分析了各移动系统性能的优缺点,最后指出了轮式行星探测车移动系统的特点及其发展态势.     

仿生扑翼飞行器驱动机构运转速度波动对比研究

以Delaware大学研制的"Sparrow"MAV(Micro Air Vehicle)扑翼机构为基础进行分析,由于扑翼机构在进行运转的过程中,翅翼等机构本身存在的惯性作用,以及气动力随时间的周期性波动,容易导致电机的运转速度会产生一定的波动,而电机速度波动的大小将直接影响机构各运动副处的振动冲击力,从而影响机构的使用寿命。文中对扑翼驱动机构进行了理论和仿真分析,发现在系统中适当的增加柔性装置可以一定程度地减小运转过程中电机转速的波动大小,同时对增加柔性装置前后,各运动副处的振动冲击力进行了对比仿真分析,发现增加柔性装置后,各运动副处的振动冲击力得到了一定程度地减小。冲击力的减小也可以对飞行过程中的振动与噪声有一定的改善作用。从而使得扑翼飞行器更加适应实际应用环境的需要。     

Nonlinear dynamic characteristics of geared rotor bearing systems with dynamic backlash and friction

Effects of the friction and dynamic backlash on the multi-degree of freedom nonlinear dynamic gear transmission system, which incorporate time varying stiffness, are investigated. Firstly, the relationship between gear central distance error and backlash is deduced and the dynamic backlash is defined, subsequently a multi-degree of freedom nonlinear dynamic gear transmission system is developed with dynamic backlash, friction and time varying stiffness. The nonlinear dynamic system is solved by the Runge-Kutta method. The results show that the friction force may enlarge the displacement magnitude and affect the high frequency parts significantly in frequency domain at low speed. But the RMS of the steady response is reduced on the effect of friction. The difference between the constant backlash and the dynamic backlash models is also discussed. The system may enter into previous chaotic motion due to the effect of dynamic backlash. Finally, no impact motion, single-side impact motion and double-side impact motion are also predicted in the new dynamic backlash model.     

高速角接触球轴承中的冲击滑动研究

高速角接触球轴承中,球与保持架的碰撞会导致球与滚道的冲击滑动,从而引起滚道划伤和轴承早期失效。为探究球与保持架的冲击碰撞导致的瞬时滑动,以某高速角接触球轴承为研究对象,通过对联合载荷下角接触球轴承的动力学仿真,分析了变速工况及保持架结构参数对球与保持架的冲击碰撞、球与滚道的冲击滑动以及零件磨损率的影响。结果发现,加减速及恒定转速下,球与保持架的运动呈现周期性变化;由于球进入和离开径向载荷区域时公转角速度的变化,球与保持架碰撞并导致球相对内、外圈滚道发生冲击滑动;为适应球公转角速度的变化,适当增大兜孔间隙,可以减小球与保持架兜孔碰撞力的大小和频率,从而减小球与滚道的冲击滑动以及保持架的磨损率。