矿车车体减振特性分析

建立了矿车车体振动的力学及数学模型，运用控制理论分析了车体对阶跃激励的响应特性，得到了车体振幅变化规律及矿车振动力学模型中阻尼系数与车体振幅之间的关系，从而提出在矿车上安装干摩擦阻尼器，以增大系统的阻尼系数，减小车体的振幅。通过建立Simulink仿真模型，对具有不同阻尼系数的矿车车体的振动过程进行了动态模拟，从而证明增大阻尼系数可以减小车体的振幅。     

矿车车体振动控制分析

通过建立相应的力学模型与数学模型对矿车沿竖直方向的振动特性进行了分析,由分析可知,矿车的振动由3部分组成,通过增大等效阻尼系数与控制矿车运行速度的方法可以有效控制车体的振幅。     

煤矿轨道运输矿车与机车协同调度优化问题研究

为了提高煤矿轨道运输的效率,实现对矿车的合理调度与机车的高效重复利用,提出了一种以机车重复利用率约束为中心,结合煤矿轨道运输矿车运行的规则约束条件,建立以矿车运行的最小延迟时间为目标的协同优化模型,研究机车与矿车协同调度的优化算法。实现了矿车运行的规则合范化及机车重复利用的合理化,进而提高机车利用率和矿车的运输效率。为了验证模型的可靠性,采用NSGAⅡ算法在不同规模机车数量的背景下对该模型进行求解。     

防风固沙机器人振动系统的研究

根据所建立的振动力学模型,运用第二类拉格朗日方程建立了防风固沙机器人的数学模型.运用R-K方法和Matlab软件对模型求解,分析其振动特性.最后通过现场实验验证了该机器人的数学模型.对防风固沙机器人振动系统的研究将对类似结构振动的研究提供参考和借鉴.     

地铁梯形轨枕轨道的振动特性分析

为了研究梯形轨枕轨道在地铁列车以60 km/h速度运行时的振动特性,建立了梯形轨枕轨道的三维有限元振动模型。分析了梯形轨枕轨道在轮轨粗糙度激励下的振动响应特性。通过与普通地铁轨道进行对比,可知梯形轨枕轨道具有良好的减震能力。     

引入橡胶衬套的车辆七自由度振动模型分析

基于经典七自由度振动模型,通过构建橡胶衬套力学特性的模型,建立了引入橡胶衬套静态、动态力学特性模型的七自由度振动模型,通过MATLAB建立其数学模型并进行仿真。将经典七自由度振动模型与引入橡胶衬套静态、动态力学特性模型的整车振动模型对整车平顺性指标的影响进行分析,研究橡胶衬套特性与平顺性的关系。依据试验车型SUV的平顺性试验数据,对两种整车振动数学模型进行计算分析,并与试验数据作对比,验证了引入橡胶衬套静态、动态力学特性模型的整车振动模型的精确性。     

无缝线路轨道的温度力与振动特性关系的研究

研究钢轨在纵向温度力的作用下无缝线路轨道的动力特性。通过建立无缝线路轨道模型来分析温度力变化对振动模型及谐振频率产生的影响，以及轨道参数如钢轨类型、支座刚性和轨枕间隔距的变化对振动特性的影响。并得出一些初步的结论。     

大悬伸状态加工水室封头重型铣削振动分析

针对大悬伸状态下加工水室封头产生的重型铣削振动,以重型铣削水室封头现场加工实验为基础,分析重型铣削振动产生的原因,并根据现场实验对工件已加工表面形貌进行对比分析。建立重型铣削刀具偏心跳动模型、刀具与主轴系统的轻微变形模型和进给系统刚度的模型,分析其对重型铣削瞬时切削厚度的影响,同时建立重型铣削力数学模型和铣削轨迹模型。分析重型铣削系统振动影响因素及规律,振动模型预测结果与实验结果吻合较好。该工作为进一步研究重型铣削振动特性提供依据。     

普通窄轨减振矿车动力学仿真分析

利用三维建模软件UG对MGC1.7-6普通窄轨矿车和减振装置进行三维建模装配,然后将其导入仿真软件。应用ADAMS分别对普通窄轨矿车和减振矿车进行了动力学仿真,验证了减振装置的振动特性及设计的合理性。结果表明减振矿车较普通窄轨矿车具有更好的运动学、动力学特性,对减振装置应用到现行普通窄轨矿车具有一定的参考价值。     

山地地铁小半径曲线路段车辆/轨道参数对钢轨波磨的影响

针对山地地铁小半径曲线轨道钢轨波磨频发问题,根据现场调研建立车辆-轨道系统的动力学模型,探究车辆通过小半径曲线时轮轨间的接触特性。根据动力学分析结果建立半车车体-转向架-轨道系统的有限元模型,采用复特征值分析法研究半车车体-转向架-轨道系统摩擦自激振动特性,并研究车辆悬挂参数和轨道扣件参数对整体系统摩擦自激振动的影响规律。采用神经网络结合遗传算法对影响整体系统摩擦自激振动的关键参数进行多参数拟合,并求得车辆/轨道结构关键参数的优化解。结果表明：小半径曲线路段轮轨间的饱和蠕滑力导致半车车体-转向架-轨道系统的摩擦自激振动,从而引起钢轨波磨;车辆结构参数中一系悬挂横向刚度以及轨道结构参数中扣件垂向刚度、扣件横向刚度、扣件垂向阻尼对整个系统的摩擦自激振动具有明显影响。设置一系悬挂横向刚度为5.34 MN/m,扣件垂向刚度为25.45 MN/m,扣件横向刚度为6.9 MN/m,扣件垂向阻尼为6.06 kN·s/m时,能够有效抑制山地地铁小半径曲线轨道上钢轨波磨的产生。     

Investigation on the conveying velocity of a linear vibratory feeder while handling bulk-sized small parts

This paper deals with investigation of the behavior of a linear vibratory feeder, used for conveying small parts. A rotating drum with radial fins is designed and developed for carrying out experimental investigations. A tumbling barrel hopper is used for feeding the components onto the track. Special baffles are used for positioning the parts on the track. A linear vibrator is used for conveying the parts through the feed track. This track can be changed depending on the geometry of the components being conveyed. The parameters affecting the feed rate and conveying velocity are the barrel dimension, amplitude and angle of vibration, coefficient of friction, and the operating frequency. A mathematical model is developed to predict the conveying velocity under the influence of these parameters. It is observed that the actual measured values of feed rate and conveying velocity are in good agreement with those predicted by the proposed model.     

Characteristics of Vibration and Sound Radiation of Metro Resilient Wheel

Resilient wheels are extensively used in urban rail transit, especially for tramway systems, owing to its advantages in noise reduction. A new type of resilient wheel for a metro is designed, and its characteristics of vibration and sound radiation, including the rolling noise of a resilient single wheel coupled with a track, are studied in this paper. A two-step research is presented. Firstly, laboratory experiments were conducted to obtain the vibration response of the designed resilient wheel under the radial excitation on its tread. Secondly, the rolling noise model of the resilient wheel coupled with a slab track used in a metro line is developed. The wheel model is based on the 3 D finite elementand boundary element methods and verified by using the experimental results obtained from the laboratory. The track vibration model is based on the wavenumber finite element method, and the track sound radiation is calculatedby using an e cient frequency-domain Rayleigh method. The interaction of the resilient wheel and the slab track is analyzed considering the measured wheel/rail roughness of the metro. The contribution of the resilient wheel to the reduction of wheel/rail system noise is analyzed. The results show that the resilient wheel can e ectively reduce the wheel/rail rolling noise by approximately 2 dB(A) to 3 dB(A), mainly because the radiated noise by the rail is reduced. In addition, the elastic modulus of the rubber has an important influence on the noise reduction of resilient wheels.     

轨道不平顺影响下高速列车齿轮传动系统的振动特性分析

为了分析高速列车齿轮传动系统在轨道不平顺激励影响下的振动特性变化规律,利用动力学软件SIMPACK建立包含齿轮传动系统的整车动力学模型,分别在大、小齿轮内部布置测点,进行无轨道不平顺和有轨道不平顺工况下的动力学仿真实验,获得高速列车时速250 km/h时大、小齿轮的振动加速度。对大、小齿轮横向、纵向和垂向振动加速度幅值进行频域分析,并对比分析了齿轮传动系统在有、无轨道不平顺工况的振动幅值、频谱分布。结果表明,由于轨道不平顺激励的影响,高速列车齿轮传动系统的横向、纵向和垂向振动加强,振动加速度均增幅明显,其中,垂向振动加速度变化幅值最大。齿轮传动系统的振动频率主要集中在0~400 Hz,小齿轮和大齿轮横向振动受轨道不平顺的影响规律一致,但小齿轮受到纵向振动的影响略小于大齿轮,小齿轮受到垂向振动的影响略大于大齿轮。     

地铁列车-嵌入式轨道系统动力学性能研究I：理论建模、试验分析及验证

嵌入式轨道作为一种减振降噪轨道结构型式，通常是基于城市街道路面的低地板有轨电车系统设计的，而嵌入式轨道的连续支承特性及其减振降噪优点使其在地铁中具有较好的应用前景。嵌入式轨道在地铁中应用，将面临更高运行速度、更大轴重、更复杂线路条件等挑战，地铁列车-嵌入式轨道系统的动力学行为有待研究。建立地铁列车-嵌入式轨道系统的动力学模型，模型包括轨道系统模型、列车系统模型以及轮轨相互作用模型。其中，轨道子系统为嵌入式轨道系统，是建模和研究的重点。模型考虑了TIMOSHENKO钢轨模型、等效弹簧-阻尼单元支承的柔性轨道板模型、以及钢轨周围的填充材料模型，填充材料模型采用考虑质量的黏弹性弹簧-阻尼单元来模拟以考虑填充材料的惯性、弹性和阻尼特性。在我国首例运用于地铁的嵌入式轨道试验线开展了动力学性能试验研究，基于试验分析了动力学性能并通过试验验证了动力学模型的有效性，建立的分析模型和相关结论为嵌入式轨道结构在我国地铁的应用提供了理论基础和参考。     

基于轨道振动理论的梯形轨枕轨道钢轨波磨研究*

研究半径为350 m梯形轨枕曲线轨道上波磨的成因。借助于现场观察和测量,获得波磨的特征参数。调查区段车辆运行速度在35 km/h左右,该波磨的主波长为60~100 mm,其通过频率为110~180 Hz;次波长为30 mm,其通过频率为324 Hz。结合轨道结构振动理论对波磨成因进行预测分析。根据结构特征建立梯形轨枕轨道三维有限元实体模型,利用此模型分析轨道结构的固有特性与波磨通过频率的内在联系,对波磨的成因做出初步解释,利用该模型计算分析白噪声激励下轨道结构的频响特性,进一步揭示波磨形成的机理。将理论计算结果与现场测试数据比较,两者相吻合。研究表明,车辆通过梯形轨枕轨道时,容易引起钢轨相对于轨枕的垂横向弯曲振动,从而加剧轮轨粘滑振动,加速了该轨道曲线段波磨的形成和发展。     

高速点阵式脉冲喷射发生器的无传感器控制

为提高标识设备关键部件—高速点阵式脉冲喷射发生器的性能以改善喷印效果,在建立喷射器数学模型的基础上,设计了滑模观测器.通过观测器构成反馈系统,在不增加硬件成本的前提下实现对高速脉冲喷射器的无传感器控制,使其能够准确跟踪理想轨迹,降低阀芯与静铁的冲击速度,并消除振动和噪音.实验结果表明,喷射器工作过程中阀芯与定位静铁的冲击速度由开环控制的0.55 m/s降到了闭环控制的0.02 m/s,振动和噪音基本消失,喷射效果明显改善.对钢铁产品进行的喷码实验显示,设计的喷射器的性能可以满足实际生产需要.研究过程为高速脉冲喷射器控制单元的设计提供了理论基础.     

轮对扁疤对高速列车转向架振动特性的影响

为准确预测高速列车轮对擦伤对车辆性能的影响,基于车轨耦合动力学和非赫兹接触理论,对新旧两种轮对扁疤的几何外形进行数值描述,建立了考虑轮对扁疤的高速列车动力学模型,分析了轮对扁疤激扰对车辆走行部的影响。结果表明,旧扁疤对走行部冲击要大于新扁疤,随着扁疤尺寸的增大,走行部各部件受到的冲击载荷与振动加速度逐渐增大;随着速度增大,轮轨间垂向冲击先增大、后减少;当扁疤长度为10mm,速度为100km/h 时,轮轨垂向力达到最大值;随着速度增加,走行部簧下部件与簧上部件的振动特性差异不断加大。以轮轨垂向力为判断标准时,轮对扁疤尺寸应限制在30mm以内。     

高速轨道结构振动及传递特性

高速列车的快速发展使板式无砟轨道得以广泛应用。利用有限元分析软件ANSYS和多体动力学软件SIMPACK,建立车辆-弹性轨道耦合动力学模型,分析车辆运行的安全性和平稳性,研究轨道系统的位移、加速度、加速度功率谱密度、载荷特性,以及不同速度对轨道系统的振动影响,并对系统振动的主要影响因素进行初步探究。结果表明,轨道结构的垂向振动位移、加速度及载荷在由上至下传递过程中呈递减趋势,且钢轨到轨道板的衰减幅度大于轨道板到底座;轨道系统的振动能量主要集中在0~150 Hz范围内,大于300 Hz的钢轨振动能量经扣件衰减后基本未被向下传递,且速度升高,功率谱密度峰值出现的位置向右移动;速度为300 km/h时,钢轨垂向加速度功率谱密度小于100 Hz的峰值频率主要与钢轨固有模态有关,大于100 Hz的峰值频率呈倍频关系,且与轨道系统固有属性相关。联合仿真提高了研究效率,揭示了车辆-轨道系统的垂向振动特性及传递规律,为工程应用提供了参考依据。