轨道车辆二系横向减振器半主动控制仿真研究

文章提出了一种同时控制车体的横移振动、侧滚振动在横向方向上的分量及摇头振动在横向方向上的分量的半主动悬挂控制策略,并以某轨道车辆为研究对象,采用动力学软件和控制软件,建立车辆动力学-半主动控制模型,研究二系横向减振器半主动悬挂下车辆振动的变化规律。结果表明:半主动悬挂相比被动悬挂只改变车体振动主频为1 Hz附近时的振动加速度幅值,基本不改变振动的主频;采用半主动悬挂方式后,车体横向平稳性指标最大优化11.77%,车体振动加速度均方根最大优化21.77%,车体振动加速度最大值绝对值最大优化14.73%;为了保证半主动悬挂控制的效果,需将二系横向减振器的半主动响应时滞时间控制在60 ms以内。

二系横向减振器常通孔径与城际列车平稳性匹配性研究

二系横向减振器对车辆的平稳性影响较大,城际列车与二系横向减振器常通孔的合理匹配能够提高车辆的动力学性能。基于多体动力学软件UM和车辆系统动力学理论、车辆动力学拓扑关系,完成城际列车动力学模型的建立,对减振器的结构和工作原理进行介绍,通过减振器台架试验绘制不同的常通孔尺寸下的减振器阻尼特性曲线;在不同的速度工况和常通孔尺寸下,基于车体振动水平及车辆运行平稳性评价,完成城际列车与二系横向减振器常通孔径的匹配,并进行安全性指标校核。研究表明,在所关注常通孔径范围内,随着孔径的增大,车体振动加速度呈现先减小后增大的趋势,平稳性指标也先减小后增大;在不同的常通孔径情况下,随着运行速度的增大,横向Sperling指标始终都在增大,且增幅较明显,垂向Sperling指标值并非单调上升,选择常通孔径为1.1 mm时,车辆的平稳性与二系横向减振器匹配最佳,且安全性指标均在安全限界内。

二系横向减振器失效故障对中国标准动车组性能的影响

基于动力学软件SIMPACK建立了中国标准动车组(CEMU)动力学计算模型,仿真分析了二系横向减振器失效故障对车辆动力学性能的影响,对CEMU故障状态分析具有一定工程研究价值.仿真结果表明:当每辆车失效1个或者2个(即每个转向架失效1个)二系横向减振器时,对车辆蛇行稳定性、平稳性和舒适性、安全性的影响均不是很明显;当每辆车二系横向减振器全部失效时,车辆蛇行稳定性、平稳性和舒适性、安全性均有非常明显的下降.

二系横向减振器参数对快捷货车动力学性能的影响

运用Simpack动力学仿真软件建立160 km/h快捷货车模型,研究了二系横向减振器性能参数对快捷货车动力学性能的影响.结果表明:节点刚度在2~15 MN/m范围内变化时,对快捷货车动力学性能影响较明显;阻尼系数为35 kN·s/m时,快捷货车运行平稳性最优,且阻尼系数对快捷货车垂向动力学性能影响较小;卸荷速度取值0.08~0.10 m/s范围内,有利于快捷货车曲线通过.

二系横向阻尼对车辆系统动力学性能的影响

利用SIMPACK软件建立了CR400BF型标准动车组拖车的刚体、刚柔耦合动力学计算模型,探讨了二系横向阻尼对车辆系统动力学性能的影响。