车辆—轨道耦合系统垂横模型及其验证

本文根据车辆－轨道耦合动力学原理,建立车辆－轨道垂横耦合模型,并进行全面的验证：首先与国际著名软件NUCARS进行对比;其次与车辆－轨道垂向耦合模型得到的车辆和轨道系统垂向随机响应对比;然后与鹰厦线小半径曲线试验结果对比;最后与货物列车的线路试验结果对比。对比结果有力地验证了车辆－轨道耦合系统垂横模型及其求解方法的正确性和合理性,为车辆－轨道耦合系统垂横模型的广泛应用奠定了基础。     

某型车辆内燃机建模及振动仿真研究

针对某型车辆内燃机系统,将其划分为活门、进气导管、质量流速、转矩产生与加速、压缩冲程等模块,建立各部分动力学仿真模型,最后得到内燃机系统整体模型.并对该模型进行正弦、白噪声信号扰动下的仿真研究,从系统输出转矩和转速的曲线结果分析,证明了该模型具有相当的可靠度.建模工具采用Matlab软件提供的Simulink模块,具有简单、方便的特点.     

车辆振动模糊控制的仿真研究

建立了车辆的仿真模型，对车辆的振动作了仿真研究，利用模糊控制技术对车辆的振动进行主动控制，并讨论了不同阻尼对车辆系统的控制情况。     

轨道车辆空调相变蓄冷换热器放冷过程的数值仿真研究

通过建立传热过程的数学模型,对轨道车辆空调相变蓄冷换热器放冷过程进行数值仿真计算,得到圆管型和扁管型蓄冷换热器在不同条件(环境温度、风速和蓄冷材料导热系数)和不同结构尺寸(圆管的管径、扁管的厚度)下的总放冷量和放冷时间,根据计算结果分析对比了蓄冷换热器在不同条件下放冷效果的优劣,结果表明影响放冷效果的重要因素为风速和环境温度,导热系数对放冷效果的影响非常小。     

城市轨道车辆车体横向振动的仿真

为了研究某城市轨道车辆在轨道不平顺激励下的车体横向振动响应,并对车体振动情况做出评价。先对城轨车辆模型进行了简化并建立计算模型;然后对轨道不平顺进行了描述并将轨道不平顺的空间域功率谱转换为时频域功率谱;再利用PROE软件建立了车体的三维模型,用动力学仿真软件SIMPACK建立轮轨模型与车辆仿真模型。将轨道不平顺作为激扰函数,输入到轨道车体振动系统仿真模型中,从而得出车体的横向振动响应,并对车体的横向振动特性做出评价。     

双自由度磁悬浮式轨道车辆振动俘能器的研究EI北大核心CSCD

提出了一种双自由度磁悬浮轨道车辆振动俘能器,该俘能器安装于轨道车辆转向架处,与单自由度磁悬浮轨道车辆振动俘能器相比振动能量收集效率得到显著提高。建立了双自由度振动俘能系统的物理以及数学模型,并对其动力学特性进行了分析,运用龙格库塔法计算得到双自由度俘能系统在简谐振动激励和轨道车辆垂向振动激励下的振动特性和输出功率并与单自由度俘能系统进行对比,研究结果表明:双自由度俘能系统共有两个共振峰,拓宽了俘能器的工作频带范围,通过改变尺寸参数可以提升系统针对目标频率的俘能效率;在简谐激励和轨道车辆振动激励下双自由度俘能系统的输出功率是单自由度俘能系统的1.5倍,能够高效俘获轨道车辆的振动能量。     

缩尺比例车辆-轨道垂向振动实验系统研究

在分析车辆-轨道垂向耦合振动模型基础上提出基于相似性原理的缩尺轨道垂向振动实验台,具体阐述其关键参数的计算方法;基于轨道车辆运行设计沿轨道纵向运行的加载小车,实现车辆载荷移动加载;基于虚拟仪器技术实现实验台控制及数据采集。通过对缩尺实验台动力学模型数值仿真、实验结果表明,该缩尺轨道垂向振动实验系统能模拟车辆-轨道垂向耦合振动的低频振动特性。     

运输车辆振动环境与人体响应的监测研究

本文以五十铃八吨运输汽车为对象,针对其在青藏公路上格尔木至拉萨段的行驶路线,进行了以座椅和驾驶员腰部为重点的振动测试。并对测量结果作了规律性分析。     

轨道车辆车内声场仿真及声品质优化

以上海轨道交通九号线为例,对车内噪声进行现场测试,测量车厢结构参数并建立有限元模型,采用Actran软件进行声学仿真,并使用A计权声压级和特征响度两个主要的声品质客观评价参量验证仿真的结果,随后提出声品质优化方案,使车内声压级降低5 dB,特征响度总体下降,总响度值降低1.26 sone,对提高车内声品质和改善车内声场环境具有一定的参考价值。     

轨道车辆轴箱传感用压电梁振动发电特性分析

为解决轨道车辆低频振动时压电俘能器能量适配及发电最大化问题,达到车载微型传感器自驱动化目的,基于小弯曲变形理论构建压电梁机电耦合模型,并搭建实验平台验证模型的正确性.基于该压电梁机电耦合模型,利用仿真方法获取压电梁输出功率与几何参数、材料特性、附加质量和振动频率之间关系.结合上海地铁5号线车辆测量数据分析得到轨道车辆低...     

车辆通过道岔时转向架结构系统振动特性研究

建立了考虑线路弹性及把转向架构架视为柔体的高速车辆/线路系统通过道岔运行的三种通用模型。仿真分析了各模型轮对运动状况和作用于弹性构架上的动载荷,将动载荷通过后处理程序转化为适用于FE程序的载荷,借助于ANSYS软件分析了整个构架的应力分布和最大应力位置及应力时间历程变化。在此基础上,分析对比了三种模型的仿真结果并与构架线路动应力试验结果进行了对比,研究了动应力振幅的频谱结果。研究表明不考虑线路的弹性可能造成仿真计算结果偏大,但弹性线路模型亦不宜考虑的过于复杂化;此外,在通过道岔的岔尖时,转向架构架动态应力的振荡频率主要集中在5Hz～17Hz间,且构架动应力的振荡频率由于存在线路弹性而扩宽了其频带。     

发动机对车辆振动影响的分析

本文采用局部非线性系统的脉冲响应分析方法,把整车分为线性主体和非线性局部,将车辆悬架的减振器视为非线性元件,以一个六自由度系统为整车模型,综合考虑发动机周期激励和道路不平度随机激励,借助数值计算技术分析和相应的计算机程序,从减小车架振动水平的角度,对发动机减振垫的减振作用以及发动机的转速对车架振动的影响进行分析,寻求其中的规律,以便对现代汽车的优良动力性能设计起到借鉴作用。     

车用发动机曲轴自由端的振动测试分析

分析了某汽车发动机曲轴自由端的振动情况，求得了该曲轴自由端的固有频率和受迫振动时的最大挠度。通过振动测试分析了皮带轮不平衡度对曲轴自由端的影响，并进行了道路对比试验研究了皮带传动冲击的影响，得知皮带的冲击过大是导致曲轴自由端断裂的主要原因，在皮带轮和空调压缩机之间增加过渡轮可以有效缓解皮带的冲击，将冲击系数降低到了1．5以下。     

轨道交通地表振动局部放大现象成因分析

为研究轨道交通振动产生地表局部放大现象原因,利用地表落锤试验和半空间位移格林函数解析解,分析了振源位于地面和地下两种情况下单频振动的地表响应传播规律。结果表明：1) 当振源位于地面时,单一频率的地表振动响应幅值随距离呈现波浪形衰减,波动间隔与其自身频率相关。地表体波和瑞利波衰减速度不同而引起的振动叠加效应是造成上述现象的主要原因。2) 当振源埋置于地下时,单一频率的地表振动响应将在距振源与埋深大致相当的近场处产生一个明显的波峰或波谷,在远场衰减规律与振源位于地面的情况近似。     

铁道车辆系统周期解的延续算法

用有限差分格式离散常微分方程组的周期解,形成一个含参数的非线性代数方程组,用DERPAR算法对该含参数代数方程组进行延续求解,不但可计算稳定的周期解,而且不稳定的周期解也可求出,采用了van de Pol方程和Lorenz方程验证了该方法的可行性.用上述方法计算了一个17自由度铁路客车模型的周期解,得到了一个大范围的车辆系统周期解的解图,包括稳定的和不稳定的周期解.确定了客车系统Hopf分叉点及系统的非线性临界速度,分析了车辆系统周期和轮对横移幅值与车速的关系.     

车载设备半主动多维减振装置设计理论研究

采用基于并联机构和磁流变阻尼器的半主动控制多维减振装置，实现对车辆行驶中面临的多维振动半主动控制。对减振装置进行结构设计、系统控制模型分析和控制算法研究，并制作样机进行实验研究。样机试验结果表明，该半主动控制多维减振装置能实现车载设备多维减振，且减振效果好、可靠性高。     

体育运动中统一的人体多刚体模型及动力学分析方法

本文介绍了人体的多种多刚体模型及在体育中的应用,提出了统一的人体多刚体模 型,讨论了该模型的自由度、广义坐标、人体参数等。在比较了多种动力学分析方法后,建 议采用ＫＡＮＥ方法。     

粘弹性层状半空间上刚体的垂直振动

本文较深入地研究了层状粘弹性半空间上刚性圆形基础的垂直振动问题。首先作者采用独创的方法求解弹性动力学基本方程，并借助于Ｔｈｏｍｓｏｎ Ｈａｓｋｅｌ的传递矩阵方法得出层状地基表面位移的Ｈａｎｋｅｌ变换式。然后按弹性力学混合边值问题建立层状粘弹性地基上刚体垂直振动的对偶积分方程，并化为第二类Ｆｒｅｄｈｏｌｍ积分方程。文末给出了数值算例。     

地震作用下铁路斜拉桥动力响应及行车安全性研究

为研究高速铁路斜拉桥在地震作用下的车-桥耦合动力响应及列车走行性能,以新建杭长客专铁路长沙段（112 m+80 m+32 m）槽型截面独塔斜拉桥为研究对象,利用车-线-桥耦合动力学分析软件TRBF-DYNA建立了考虑地震作用的列车-轨道-桥梁耦合系统空间动力分析模型。采用等效荷载法计算轨道-桥梁子系统的地震响应,通过考虑拟静力位移分量,将钢轨相对地震响应转化为绝对坐标系下动力响应,最终通过空间轮轨滚动接触模型将地震作用传递至车辆子系统。对比分析了不同列车运行速度和不同地震强度条件下桥梁、列车动力响应的变化规律,评估了列车行车安全性能。结果表明：地震对列车运行安全性有显著影响,根据我国规范可判断列车在7度、8度、9度多遇地震下的安全行车速度阈值分别为200 km/h、180 km/h和140 km/h;根据轮轨接触评判准则,在80 km/h~240 km/h的行车速度范围内,在7度、8度和9度多遇地震下轮轨相对位移仍在安全范围内。     

弹性支座对桥梁车致振动的隔振效果研究

为探讨列车高速通过桥梁时传递到桥墩的振动受弹性支座的影响,建立了12个自由度的弹簧-阻尼单元模拟支座,嵌入到车-线-桥耦合振动分析模型中。以高速铁路上典型的32 m混凝土双线简支梁桥为研究对象,采用包含支座单元的车-线-桥耦合振动分析程序进行仿真计算。结果表明：车辆的轮重减载率和竖向振动加速度受支座竖向刚度的影响很小;支座竖向刚度降低,桥梁响应中的静力成分逐渐增大,动力成分则先逐渐减小,再逐渐增大;采用弹性支座,墩顶全频域内的减振效果主要取决于优势频段20Hz~80Hz频率范围的振动衰减量;弹性支座隔振系统的自振频率为10Hz~20Hz,能够吸收中高频振动,放大自身频率范围振动,反映出弹性支座在中、高频段具有很好的隔振性能。