雨雪天气的粘着系数对机车安全性能影响分析

机车轮轨粘着系数随着时间、位置、车轮和轨道状况而变化。基于多体动力学理论,利用SIMPACK动力学仿真分析软件建立了某C0-C0型机车的动力学模型,分析了粘着系数对机车安全性能的影响。结果表明:轮轨表面有水时对粘着系数的影响比较大,小雨时粘着系数可突然下降到0.1以下,而大雨所引起的粘着系数的降低却不太大;粘着系数对机车在直线段和曲线段的轮轨横向力和脱轨系数影响较为明显。     

基于轮轨结构振动的车辆动力学性能研究

为了研究柔性轮对在高速旋转状态下弹性效应以及轨道的柔性结构振动对车辆运行的平稳性和安全性等动力学性能的影响,建立了轮对和钢轨的有限元模型,通过模态综合技术获取柔性轮对和柔性钢轨的模态信息,分别建立了柔性轮对和柔性钢轨接触、柔性轮对和刚性钢轨接触、刚性轮对和柔性钢轨接触和刚性轮轨接触的车辆动力学模型,对比了不同动力学模型在含有国内某干线轨道谱的情况下的动力学响应.仿真结果表明,柔性轮轨结构振动对高速动车组的直线动力学性能有明显的影响.     

新型永磁直驱式柔性构架转向架研究

具有柔性构架的转向架已经广泛使用于城市轨道交通车辆．柔性构架简化了一系悬挂，缩短轴距，提高曲线通过性能．本文介绍了一种新型的、抱轴式永磁同步电机直接驱动的柔性构架转向架设计方案．构架的柔性由工字型的横梁提供．使用Simpack软件分析了柔性构架的刚度参数对车辆稳定性、脱轨安全性和平稳性的影响，模型中将柔性构架处理为采用多向弹簧连接的两个侧梁刚体．仿真分析表明，柔性构架的抗菱刚度对蛇行稳定性和横向平稳性有显著影响，扭曲刚度则对脱轨安全性有明显影响．为了满足动力学性能，柔性构架应具有高的抗菱刚度和低的扭曲刚度．     

提速机车轴箱拉杆定位刚度敏感性分析

以我国某一提速机车为例,建立了计算模型,对其进行非线性临界速度计算,并进行直线非线性运行性能分析和曲线通过性能分析,得到机车动力学性能对轴箱拉杆定位刚度变化的敏感性,对轴箱拉杆的刚度进行优化,优化后机车的各主要动力学指标,特别是轮轨动态力有明显的降低.     

悬挂式单轨交通线路适应性研究与分析

在虚拟样机仿真平台下开展悬挂式单轨车辆动力学性能仿真实验,以分析多工况条件下线路适应性的变化规律,空车和重车两种载荷条件与线路适应性之间的影响关系.结果显示:在直线工况下,平稳性指标满足GB/T 5599—1985《铁道车辆动力学性能评定和实验鉴定规范》的规定,最大振动加速度符合国际联盟颁布的UIC—513《铁路运输国际标准》规定,表明在直线工况下该制式车辆具有较好的线路适应性.在曲线工况下,导向轮导向力最大值未超过轮胎最大负荷值,符合车辆安全运行标准.但是,在重车运行条件下导向力合力较大,建议降速运行.     

高速铁路平纵断面关键点处的轮轨振动特性

运用多体系统动力学软件SIMPACK,建立了高速车辆在线路平纵断面上运行的动力学分析模型,分别分析了车辆高速通过缓和曲线起(止)点、竖曲线起(止)点等线路平纵断面关键点处的轮轨振动特性。分析结果表明:当受到无轨道随机不平顺激扰时,缓和曲线越短,竖曲线半径越小,关键点处的轮轨冲击振动越剧烈。     

某型号配砟车动力学性能分析

安全行驶性能是轨道车辆动力学性能研究的重要内容。以某型号配砟车为研究对象,基于多体动力学法,采用Simpack建立整车计算模型,并以车辆的运行稳定性、运行平稳性和曲线通过性为指标,对该配砟车安全行驶性能进行了校核。研究表明,在美国Ⅴ级线路轨道谱激励下,该型配砟车的失稳临界速度为117km/h,满足设计要求。在此基础上,对该配砟车运行过程中横向、垂向平稳性指标及通过曲线时的脱轨系数和轮轴横向力进行了计算,结果表明,该型号配砟车各参数均符合国家标准要求。     

提速机车轴箱拉杆定位刚度敏感性分析

以我国某一提速机车为例，建立了计算模型，对其进行非线性临界速度计算，并进行直线非线性运行性能分析和曲线通灶性能分析，得到机车动力学性能对轴箱拉杆定位刚度变化的敏感性，对轴箱拉杆的刚度进行优化，优化后机车的各主要动力学指标，特别是轮轨动态力有明显的降低．     

车轮踏面异常磨耗对轮轨关系影响分析

利用多体动力学分析软件SIMPACK建立了地铁车辆动力学分析模型,选取异常磨耗后的几种典型钢轨型面,通过考虑轨道表面不平顺和轮轨蠕滑等非线性因素,研究了车轮踏面异常磨耗对轮轨接触行为和动力学行为的影响。结果表明：车轮踏面异常磨耗影响轮轨接触点的分布,从而进一步影响车辆的动力学性能;轻微磨耗后的踏面轮轨型面匹配较好,轮轨动力学行为相比原始轮轨型面有所改善;车轮踏面异常磨耗后的车辆动力学性能大大降低,尤其是在通过小半径曲线时,车辆动力学性能较差;车轮踏面两沟槽磨耗对车辆动力学行为影响明显大于一沟槽磨耗的车轮踏面。     

基于多虚拟元件的直腿四足机器人Trot步态控制

为了提高四足机器人在未知复杂地形下的快速平稳通过能力,基于直腿四足机器人模型对机器人着地相控制方法进行了研究。首先,针对在复杂路面下的运动工况,建立了直腿四足机器人的运动学和动力学模型。其次,基于弹簧负载倒立摆动力学特性,在机身多个自由度上引入弹性阻尼等虚拟元件,在着地相过程中实现了对包括前进等在内的多个机身运动自由度的控制。最后,在虚拟样机仿真中实现了机器人在平坦路面和复杂路面下的运动,验证了控制方法的正确性和有效性。通过对仿真结果的分析,总结出两种控制策略在运动平稳性、能耗水平和耦合运动等方面的优劣,为提高机器人在不同运行工况下的综合运动性能奠定了基础。     

桥荷分配对轮式滑移装载机行走系统性能的影响

为了确定轮式滑移装载机桥荷分配的合理范围,研究桥荷分配对轮式滑移装载机行走系统性能的影响,建立了整车的运动学动力学理论模型,分析了不同重心位置下整车的轮地接触特性;利用AMESim软件和Virtual Lab Motion多体动力学软件建立了相应的多物理场耦合仿真模型,分析了不同工况、不同桥荷分配下整车的行走系统性能,并通过实验验证了仿真模型的准确性。研究结果表明,桥荷分配对轮式滑移装载机直线行驶时前、后轮驱动力的分配、转向行驶时转向阻力的大小以及转向稳定性有较大影响;空载后桥承受全部载荷的70%～80%、满载前桥承受全部载荷的70%～80%是整车具有良好转向行驶性能的合理桥荷分配范围;准确的理论模型和仿真分析模型为今后整车重心位置的设计提供了可靠依据。     

磁悬浮列车车桥耦合振动研究

建立了磁悬浮列车-桥梁耦合振动的动力学方程,通过数值方法,求解磁悬浮列车通过桥梁时列车和桥梁的动力响应,分析了列车运行的平稳性和乘客的舒适性以及桥梁的动力特征,得到了磁悬浮列车轨下结构设计的有用结论。     

折叠翼展开到位碰撞特性分析

运用理论力学中的碰撞理论对折叠翼到位展开时的瞬时碰撞问题进行理论分析,采用MSC.Adams多体动力学虚拟样机软件对折叠翼到位的接触碰撞局部动力学过程进行数值模拟,用碰撞力函数描述减震垫与弹翼的碰撞作用,给出了力函数参数的确定方法。分析结果表明:本文的建模方法适合从理论上和数值模拟方面给出折叠翼展开到位的碰撞特性;针对燃烧室压强14 MPa典型设计工况,通过分析弹翼与减震垫在1 mm碰撞行程内的动力学特性,得到碰撞时间为2.3 ms,碰撞力的峰值为905 N,小于设计上限4 000 N,符合碰撞力峰值的安全性要求;作动筒燃气压力是影响碰撞过程中峰值碰撞载荷的主要因素。     

基于柔性转向架的轨道车辆悬挂参数优化

以某轨道工程车为研究对象，利用Solidworks建立转向架刚性模型，对该模型进行网格划分后，使用ANSYS和SIMPACK建立包含柔性转向架的刚柔耦合动力学模型，研究转向架弹性变形对车辆直线运行稳定性、曲线通过性能和车辆运行平稳性的影响。以轴箱定位节点横向、垂向刚度，一系悬挂横向、垂向刚度，二系悬挂横向、垂向刚度为设计变量，设计拉丁超立方试验，利用RBF神经网络和NSGA-Ⅱ算法对横向、垂向平稳性指标，脱轨系数和轮轨横向力进行多目标优化。结果表明：轴箱定位节点横向、垂向刚度为5775 kN/m、11419 kN/m,一系悬挂横向刚度、垂向刚度为6042 kN/m、7834 kN/m,二系悬挂横向、垂向刚度为152 kN/m、158 kN/m时车辆动力学性能得到显著改善。     

ISG型混合动力系统轴系动力学性能分析

为了探讨ISG型混合动力系统轴系的动力学性能,建立了包括机电耦合轴、滑动轴承和发动机缸体在内的混合动力系统轴系数学模型,依此模型对混合动力系统动力学性能进行分析,计算了机电耦合轴扭振频率和曲拐应力分布,同时计算了一个工作周期内不同混合动力工况下滑动轴承的偏心率和油膜压力.通过对计算结果的分析表明:机电耦合轴的混合动力改造不会在发动机工作转速内出现扭振共振;混合动力改造后的机电耦合轴强度不满足要求,需要优化设计和重新校核;混合动力工况不会明显影响混合动力系统轴承的偏心率和油膜压力;根据机电耦合轴电机端轴承的油膜压力和偏心率可以优化电机轴承以及电机的选型和设计.     

汽车EPS回正工况模糊PID控制及试验

汽车转向盘回正时,存在回正不足和回正超调现象.为了增强汽车电动助力转向系统(EPS)的回正性能,建立了EPS系统动力学模型和汽车三自由度转向模型,设计了回正工况的模糊PID控制,进行了仿真分析和实车试验.结果表明:对回正工况采用模糊PID控制后,30 km/h时的最终残留角为6°,得到改善,60 km/h时的“摆头”现象得到明显抑制,回正不足或回正超调控制得到改善;满足系统的回正性能,提高了系统的鲁棒性能和驾驶手感.     

含柔性梁机械系统动力学分析的有限段方法

机械系统动态性能的好坏将直接影响系统的安全性与可靠性 ,因此 ,在对机械系统进行动力学分析时 ,计及各部件 (或构件 )变形的影响就显得非常必要 .当系统中含有梁式结构的构件时 (如凸轮机构、连杆机构等 ) ,常应用有限段方法建立系统动力学模型并对其进行动力学分析 .依据Kane方程 ,建立了梁式柔性体动力学的有限段模型 ,并编制了该方法的应用程序 .算例表明 ,有限段方法是分析梁式结构机械系统动态性能的一种简单、有效的方法     

平架湿地型履带推土机行走系统转向性能仿真研究

基于RecurDyn软件建立平架湿地型履带推土机多体虚拟样机仿真模型及湿地路面模型，以多体动力学理论和方法为基础，对平架湿地型履带推土机在不同湿度路面、不同工况下的转向过程进行动力学仿真和对比分析。通过研究履带推土机在转向时转向角速度、转向半径等参数对转向性能的影响，为湿地型履带推土机行走系统的设计与优化提供一定的参考。     

一系定位刚度对钢轨打磨车动力学性能的影响

在实际运用中发现钢轨打磨车在作业工况下的安全性较差,分析表明这是由钢轨打磨车的打磨机构即打磨小车的一系定位方式所引起的。针对打磨小车目前采用的导框式摩擦定位方式,将其一系定位方式改为有间隙的弹性定位方式,以此来提高其动力学性能。基于建立的钢轨打磨车动力学模型,优化分析了打磨小车的一系定位刚度。仿真结果表明,采用一系弹性定位结构有利于提高钢轨打磨车的动力学性能,可有效解决打磨小车安全性能差的问题。     

载人飞船与运载火箭分离过程的仿真研究

在以弹簧推杆为分离元件的前提下，建立了船箭分离过程的数学模型，通过仿真计算分析了推杆参数及分散性对飞船入轨精度、入轨安全性及平稳性的影响。