考虑柔性车体的双层集装箱平车动力学性能研究

随着双层集装箱平车车体轻量化要求的进一步提高,车体振动模态频率较传统平车有所降低,这对车辆系统动力学性能带来了一定影响。为了评估车体振动模态对车辆系统动力学性能的影响,文章以32.5t轴重的凹底双层集装箱平车为研究对象,采用NUCARS软件建立了刚-柔耦合动力学仿真模型,按照AAR标准中的蛇行稳定性、圆曲线性能、缓和曲线性能、扭转和侧滚、点头和浮沉以及动态曲线性能等动力学工况的计算要求,在考虑柔性和纯刚体2种车体条件下进行了计算对比分析,为双层集装箱平车动力学性能计算分析提供了参考。

轴重40t车辆车轮扁疤冲击振动特性研究

建立轴重40 t车辆-轨道动力学模型,采用变化车轮半径的方法模拟扁疤作用下的轮轨相互作用特征,分析轮轨冲击动力荷载特性。结果表明,车轮扁疤将激发出高频轮轨冲击荷载,高频区能量占主导。扁疤临界速度作用下轮轨冲击荷载达到峰值,扁疤越长,临界速度越高,扁疤长度为10,20,30和40 mm时临界速度分别为30,50,70和80 km/h,扁疤长度超过50 mm时,临界速度大于重载车辆最高运行速度100 km/h。高频区的轮轨荷载主要存在于轮轨界面,不会引起钢轨变形,频率在850 Hz以下时轮轨动荷载才能有效传至轨下基础,根据轨枕设计极限荷载,建议车轮扁疤长度不应超过40 mm。

基于线路试验的重载货车转向架动力学性能研究

为研究重载货车转向架在不同边界条件下的动力学性能,配装高重心车体按照北美AAR M 976标准进行线路动力学试验,试验过程中出现重车蛇行失稳、小半径曲线轮轨横向力偏大、垂向振动加速度超标等问题。针对上述问题采用试验与仿真相结合的方法,以32.5 t轴重铁路货车转向架在高重心车体下的线路试验数据为基础进行动力学性能研究。结果表明:高重心是导致重车状态下转向架蛇行临界速度降低的主要原因,增大定位刚度可提高失稳临界速度;当曲线半径为145~582 m时,合理匹配各定位参数可使导向轮对低轨侧牵引率降低到轮轨滚动接触疲劳的安定极限内;通过10个并行或交错线路垂向不平顺正弦激励时,悬挂系统的刚度和阻尼合理配置且非线性摩擦斜楔工作状态应良好,可保证在整个运行速度范围内将车辆系统的车体侧滚、点头和浮沉振动衰减到安全区间。