基于有限单元法轮对-车轴系统动力学特性研究

轮对车轴系统作为轨道交通车辆上的重要部件,随着车速的提高,其动力学问题也变得十分迫切和必要.提出一种基于有限元方法的弹性轮对-车轴系统动力学建模方法,利用该方法分析了轮对-车轴系统的固有特性与临界转速,并与有限元分析软件计算结果进行对比验证.在此基础上,分析车轮偏心状态下转子动力学响应.结果表明,两种方法计算的振型一致且固有频率值和临界转速误差均小于8%,验证了该模型的正确性,轮对-车轴系统前四阶振型主要为一弯曲和二弯曲振型;此外,轮轨法向动态作用力随着车轮偏心距和转速的增加而增大.

轮缘多边形对轨道交通车辆轮轴系统振动影响研究

轮对是轨道交通车辆上的重要部件,在运行过程中会存在轮缘多变形,将直接影响着轮轴系统的振动乃至车辆舒适性,因此研究轮缘多边形对车轴的振动影响具有重要意义。本文基于多体动力学方法在ADMAS平台建立考虑轮缘多边形的轮轨动力学模型,研究存在轮缘多边形时,车速、多边形的阶次对轮轴振动的影响规律。结果表明:随着运行速度增加,轮轴振动增加,且低阶多边形对轮轴振动影响更大;当存在三阶多边形时,加速度幅值在车轮转动频率36倍频时达到最大,当存在二十一阶多边形时,加速度对应频率幅值在车轮转动频率21倍频处达到最大,与多边形阶数相同。

基于FEM的单臂塔式起重机模态及谐响应分析

塔式起重机是建筑施工领域中的重要起重设备,其工作稳定性与施工安全密切相连。为了验证塔式起重机结构的稳定性,通过FEM(有限元法)对某型塔式起重机模型的3种典型工况进行静动态特性分析,主要分析其静强度、模态、谐响应等方面。经过分析,该机静强度满足设计要求,振幅位移最大处主要位于起重臂和平衡臂的端部。通过模态分析可知该机固有频率较低,各阶频率相差不大,且在某些频率下与塔机易发生共振。因此,应加强起重臂和平衡臂端部的强度和刚度,并在塔式起重机工作过程中应避免共振频率,以免发生共振导致安全事故。

车轮多边形激励下轮对车轴系统振动特性研究

针对车轮多边形激励下轮对车轴系统振动问题,基于有限元单元法建立了轮对车轴系统动力学模型,引入车轮多边形激励,并采用数值积分Newmark-β法计算轮对车轴系统振动响应,在此基础上,根据振动加速度以及功率流理论分析了不同多边形激励下轮对车轴系统振动特性.结果表明:在车轮多边形激励下,轮对车轴系统振动加速度频率谱会产生多边形与车轮转频的频率(nf_(r)),且随着速度提高和阶次和幅值增大使轮对车轴系统振动能量增大,尤其是在转频与车轮多边形的倍频(2nf_(r)、3nf_(r))时增加明显.