悬挂式单轨车辆的倒T形辙叉道岔通过性能

[目的]悬挂式单轨交通系统具有良好的发展前景,对于其车辆过道岔的动力学性能研究目前较少,需对此进行研究。[方法]采用UM(多体动力学)软件建立车辆动力学模型,以车体最大振动加速度、走行轮最大垂向力、导向轮及稳定轮最大垂向力、车体及悬吊梁最大侧滚角为主要评价指标,针对应用于悬挂式单轨交通系统的倒T形辙叉道岔,进行悬挂式单轨车辆道岔通过性能研究。[结果及结论]倒T形辙叉道岔结构的导向轨面不平顺较大,悬挂式单轨车辆在通过曲线道岔时,很难保证导向轮的导向力不超过安全限值。针对此问题提出了一种导向轨面补偿装置。应用此导向轨面补偿装置后,悬挂式单轨车辆可以以15 km/h的速度安全通过半径为50 m的倒T形辙叉道岔,动力学性能有明显改善。

悬挂式单轨车辆曲线通过性仿真研究

针对悬挂式单轨车辆曲线运行平稳性和舒适性容易受到线路设计因素影响的特点,采用虚拟样机仿真平台对其曲线通过性进行了研究。首先,较系统的分析了悬挂式单轨车辆的结构及其特点;在此基础上建立了模拟悬挂式单轨车辆橡胶轮胎的轮胎模型;然后,参照悬挂式单轨车辆单节完整的拓扑图建立动力学仿真模型;最后,进行了典型工况下的悬挂式单轨车辆的仿真分析。结果显示,在曲线通过安全限速内,导向轮受力随着车辆速度的增加几乎呈线型增长;而随着曲线轨道距离的增大导向轮径向受力基本保持不变。不同曲线半径工况下,曲线通过平稳性预测结果:垂向平稳性指标最大值为2.24,横向平稳性指标最大值为2.15,二者数值均在我国国家标准《铁道车辆动力学性能评定和实验鉴定规范》(GB/T 5599-1985)规定的平稳性等级2.5以内;垂向最大加速度为0.64 m/s2,横向最大加速度为0.45 m/s2,轮重减载率最大值为0.56,均符合国际联盟颁布的《铁路运输国际标准》(UIC 505)规定。表明利用虚拟样机技术仿真平台建立的单轨车辆模型能够较好的应用于车辆的曲线通过性的评价,并能进一步应用于后续运行特性研究当中。

悬挂式单轨车辆动力学及平稳性分析

从动力学方面对构建的悬挂式单轨车辆模型结构的正确性进行验证。采用A级路面公路谱模拟轨道梁振动,并用Sperling指标校核车辆在通过小曲率半径曲线时的车辆平稳性。同时分析了一些部件对车辆振动的贡献。可供车辆部件选型参考。

基于ADAMS的悬挂式单轨车辆曲线通过性能分析

在分析日本千叶悬挂式单轨车辆的总体和转向架结构基础之上,通过对其各个零部件结构和连接关系的简化处理,利用ADAMS分析软件建立车辆仿真模型。以导向轮径向力最大值作为车辆曲线通过性能的评价指标,分别在不同车辆速度、不同走行轮侧偏刚度条件下,研究导向轮径向力的动态变化规律及其对车辆曲线通过性能的影响。结果表明,在确保车辆具有良好曲线通过性能的前提下,导向轮径向力分别随着车辆速度、走行轮侧偏刚度的增加而增大。

韩城悬挂式单轨车辆侧滚止挡设置方案研究

以陕西韩城悬挂式单轨交通1号线车辆为研究对象,分析了悬挂式单轨车辆的结构特点,并基于多体动力学理论,通过仿真计算,对车辆在多种工况下的侧滚情况进行了分析。根据分析结果提出了设置侧滚止挡的必要性及取值建议,并将侧滚角推荐限值应用于韩城悬挂式单轨交通工程设计,达到了减少工程投资的目的,同时也为我国悬挂式单轨交通的车辆选型及工程建设提供了重要的参考依据。

悬挂式单轨车辆的应用分析

文章介绍了悬挂式单轨车辆的分类,按照走行部形式的不同分别介绍了其走行原理,并对其应用现状进行了阐述,最后对悬挂式单轨车辆技术特点进行了分析。

基于准零刚度理论的悬挂式单轨车辆二系悬挂系统研究

二系悬挂系统是保证悬挂式单轨车辆安全、平稳运行的重要部件之一。基于准零刚度及多体动力学理论,建立了二系悬挂装置具有准零刚度特性的悬挂式单轨车辆系统垂向模型,推导了悬挂式车辆垂向振动方程。在此基础上,开展了二系悬挂准零刚度系统与传统线性刚度系统隔振特性的对比研究。结果表明:通过既有垂向弹性元件并联斜置弹簧的方式,可实现悬挂式单轨转向架二系悬挂系统的准零刚度特性;相对传统线性刚度系统,二系悬挂准零刚度系统的车辆垂向动态响应在时域内明显降低,在频域范围内的低频段隔振效果良好。

悬挂式单轨车辆悬挂参数对运行平稳性的影响研究

悬挂参数是影响悬挂式单轨车辆运行安全性与平稳性的关键因素之一。基于多体动力学理论,考虑轮胎及止挡元件非线性特性,开展悬挂式单轨车辆的动力学建模及悬挂参数特性研究。结合现场动力学试验结果,验证所建模型的有效性。依据该动力学模型进一步研究二系悬挂参数在不同载荷工况下对车辆运行平稳性的影响规律。研究结果表明:基于本模型计算参数,当二系垂向刚度约为0.2~0.3 MN/m,垂向减振器阻尼值为8~10 k N?s/m时,车辆的垂向运行平稳性较优;车体的横向平稳性则在二系横向刚度为3~4 MN/m时较优。

悬挂式单轨车辆曲线通过性能分析

分析悬挂式单轨车辆的转向架结构及组成,建立相应的SIMPACK动力学仿真模型,总结悬挂式单轨车辆通过曲线时的受力分布和力矩平衡公式。应用控制变量法分别研究曲线通过速度、导向轮轮轨间隙和导向轮径向刚度对车辆曲线通过性能的影响。仿真结果表明,导向轮径向载荷随曲线通过速度和导向轮轮轨间隙的增大而增大,随导向轮径向刚度的增大而减小。其中,导向轮轮轨间隙对构架的横向加速度影响较大,对车体横向加速度影响较小。

悬挂式单轨车辆制动盘模态分析

由于制动盘制动时产生的振动会造成制动噪声和闸片与制动盘之间的接触不均匀,因此研究制动盘的振动特性对于分析整个制动系统的工作性能具有重要的意义。以日本千叶县0系悬挂式单轨车辆为基础,建立制动盘以及制动闸片的实体模型,进行了自由模态和约束模态的有限元分析,得到了制动盘和制动闸片的前8阶固有频率,分析了两者的振动特性,为制动系统未来的优化和改进提供了理论依据。

两种悬挂式单轨车辆动力学性能对比分析

以2种悬挂式单轨车辆为研究对象,针对车辆结构及整车受力传递关系进行了研究分析,建立具有完整拓扑结构关系的仿真模型,采用多工况仿真计算的方法,得到2种车辆选型的动力学性能对比分析结果.结果表明,直线运行工况下,车速在60km/h以内时,2种悬挂式单轨车辆均符合舒适性、平稳性和安全性的运行标准,但随着车速的增加,日本悬挂式单轨车辆表现出较稳定的动力学性能特性;在曲线运行工况下,2种悬挂式单轨车辆均能保证轮胎最大受力值保持在最大负荷值以内,满足曲线安全运行标准,其中,德国悬挂式单轨车辆表现出较好的小半径通过性能,并且由于稳定轮的设置表现出更好的曲线通过平稳性.

曲线段车速和轨距对悬挂式单轨车辆导向力影响研究

结合悬挂式单轨车辆的结构特点,采用多体动力学理论建立了动力学仿真模型,分析计算了曲线段车速和轨距对悬挂式单轨车辆导向力的影响.结果表明:列车通过曲线段时,车速对车辆导向力影响明显,导向力与速度基本呈线性关系;轨距对车辆导向力影响不明显,工程设计时应尽量考虑不加宽轨距.

悬挂式单轨车辆悬吊系统横向刚度优化设计与验证

针对某悬挂式单轨车辆转向架二系弹簧设计空间受限导致的横向柔度不足问题,基于小摆角线性理论推导了四连杆悬吊机构等效回复刚度公式,并以此对悬吊机构几何参数进行优化设计,使整个悬吊系统横向刚度达到与地铁车辆二系空气弹簧相当的水平。结合实际悬挂式单轨车辆设计案例,采用多刚体动力学方法对四连杆悬吊机构开展运动学和动力学分析,总结了四连杆悬吊机构等效回复刚度公式的适用范围和局限性,并建立整车三维耦合动力学模型分析和检验了悬吊系统优化设计方案的有效性。结果表明,通过合理匹配四连杆悬吊机构几何参数的设计方案能够显著提高悬挂式单轨车辆的横向运行品质,但在车辆通过小半径曲线时会引起更多的车体动态偏移。

悬挂式单轨车辆转向架构架模态分析

车辆运行的稳定性和平稳性与转向架构架的弹性振动息息相关,而构架的动态特性可以通过模态分析的方法进行评价。文章以悬挂式单轨车辆转向架构架为研究本体,对结构进行自由模态和约束模态计算,并对计算得到的构架的固有频率与振型进行分析。结果表明转向架构架的刚度设计合理,能有效避免运行中受外部缴励发生共振现象,保证安装在构架上的零部件的正常工作环境,符合结构的动刚度要求,有利于列车的平稳运行。

悬挂式单轨车辆实心橡胶走行轮径向静刚度研究

文章分析了实心橡胶走行轮悬挂式单轨车辆的结构特点,建立了实心橡胶走行轮的力学模型。运用ANSYS有限元分析软件对悬挂式单轨车辆实心橡胶走行轮的径向静刚度进行了研究分析;通过走行轮径向变形量与径向静载荷的关系,得出了走行轮的径向静刚度随径向变形量的变化趋势以及走行轮径向静载荷的极限值。

悬挂式单轨车辆转向架抗侧滚止挡强度分析

为了对悬挂式单轨车辆转向架抗侧滚止挡进行静强度分析,文章以EN 13749和UIC 515-4标准为基础,结合悬挂式单轨车辆转向架的实际受力情况,分析悬挂式单轨车辆转向架抗侧滚止挡的加载条件,并设计模拟超常工况的载荷组合。通过ANSYS软件对其进行静强度计算,结果表明:抗侧滚止挡受力最大位置为支撑筋板顶部,其结构满足静强度要求。

导向轮预压力对悬挂式单轨车辆曲线通过性能的影响

文章分析了悬挂式单轨车辆的结构,运用ADAMS动力学分析软件建立了车辆的动力学仿真模型。仿真分析了不同导向轮预压力下车辆的曲线通过性能指标,得出了各项曲线通过性能指标随导向轮预压力的变化趋势,且各项曲线通过性能指标均满足要求。在各项指标满足要求的前提下,选择最适合的导向轮预压力使曲线通过性能最优,提高过曲线时乘坐的舒适性。

新型悬挂式单轨车辆转向架构架强度分析

针对某新型直驱悬挂式单轨车辆转向架,对转向架构架的强度以及疲劳寿命进行了分析。首先根据EN13749的相关标准计算相对应的超常载荷应力以及正常载荷应力;然后利用SolidWorks进行构架建模,并导入Hypermesh进行网格划分;之后导入ANSYS软件进行应力分析;最后运用MATLAB软件对构架进行疲劳强度分析。结果表明:构架应力最大点位于枕粱下半部弯曲处,构架整体满足强度要求与疲劳要求。

悬挂式单轨车辆转向架构架振动模态分析

以悬挂式单轨车辆转向架构架为研究对象,对悬挂式单轨车辆转向架构架的自由模态和约束模态进行了计算,并对其各阶模态下的固有频率和振型进行分析。结果表明:转向架在各阶模态对应的固有频率下的振型合理,各向刚度变化较小,可以满足构架上零部件正常工作环境的要求,转向架对车辆的平稳运行起到了重要作用。

悬挂式单轨车辆转向架构架结构优化

基于静强度分析结果,结合结构优化理论与有限元分析方法,对悬挂式单轨车辆转向架构架进行拓扑优化和尺寸优化,改善构架应力分布的同时实现结构轻量化,构架质量减小14.8%。对构架进行静强度和动态特性分析的结果表明,优化后的构架结构性能得到提升,优化结构也合理。