车轮型面磨耗耦合车轮多边形对车辆动态响应的影响研究

地铁车辆运行过程中,车轮磨耗是不可避免的问题。作为车轮的典型磨耗形式,型面磨耗和多边形均对车辆的服役性能产生显著影响。为探究2种磨耗形式的耦合作用及其对车辆性能响应的影响规律,首先基于现场实测数据分析了车轮型面磨耗和车轮多边形的演变规律。其次,采用现场实测与数值模拟相结合的研究方法,系统分析了车轮型面磨耗耦合车轮多边形对车辆运行稳定性、平稳性以及曲线通过性能的影响规律。研究结果表明:车轮型面磨耗会降低车辆的临界速度,以踏面发生凹磨时最为显著;耦合车轮多边形后,临界速度随着多边形阶次增大而逐渐下降,且下降幅度与波深成正比。值得强调的是,当多边形阶次为10阶且波深为0.2 mm时,临界速度仅为61 km/h,严重影响车辆的运行稳定性。而且,车辆运行平稳性同样易受车轮型面磨耗的影响,但耦合车轮多边形对平稳性指标的影响较小。另外,型面4种磨耗工况下,耦合5阶以上的车轮多边形往往会引起曲线通过性能指标上升。若型面磨耗形式为凹磨,会加剧车轮多边形对轮轨横向力和磨耗指数的不良影响,导致幅值上升更为显著。与之相反,若型面在名义滚动圆附近的磨耗深度差异较小,型面局部变化均匀,将会在一定程度上抑制车轮多边形产生的不良影响。研究结果可为轨道车辆车轮磨耗检测和维护提供参考,从而进一步保证车辆的安全运行。

考虑驾驶员紧急转向意图的ESP系统理想横摆角速度确定方法

基于驾驶员方向盘转动角速度与车辆低通滤波特性,对驾驶员转向意图及其紧急程度进行了表征,并以此实施了ESP系统参考模型的修正,使得ESP系统的控制介入时机更为合理,提高了车辆对驾驶员意图的响应性能,也避免了系统介入不适当对驾驶员正常行驶意图的干扰。最终通过某款轿车装备ESP后的实车场地实验,验证了修正算法的有效性。