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文檔簡介
1、隨著高速鐵路的快速發(fā)展以及列車速度的日益提高,列車與空氣相互作用的動力學(xué)問題亟待解決。尤其是我國蘭新線高速鐵路建成通車以及沿海高速鐵路修建工程快速推進(jìn),側(cè)風(fēng)威脅高速列車運(yùn)行安全的問題日益突顯。側(cè)風(fēng)對高速列車運(yùn)行安全性影響的研究不僅涉及車輛系統(tǒng)動力學(xué),同時也需要對空氣動力學(xué)以及流固耦合方面進(jìn)行深入研究,這就加大了此類問題的研究難度。本文建立了高速列車動力學(xué)模型以及隨機(jī)風(fēng)載模型,對側(cè)風(fēng)環(huán)境中車輛運(yùn)行姿態(tài)、運(yùn)行安全性進(jìn)行了仿真分析,并提出提高
2、抗側(cè)風(fēng)穩(wěn)定性的措施。
一般來看,高速列車頭車的氣動性能較差,因此,本文選擇頭車作為研究對象,采用Simpack多體動力學(xué)軟件建立其動力學(xué)模型。并考慮隨機(jī)脈動風(fēng),采用最接近自然風(fēng)特性的Simu風(fēng)速頻譜,利用線性濾波法的自回歸AR模型重現(xiàn)風(fēng)速時域樣本。由風(fēng)速與車速計(jì)算合成風(fēng)速,再通過空氣動力學(xué)理論計(jì)算得到氣動力和氣動力矩集中加載于車體簡化中心上。
模擬得出風(fēng)速時程后,本文通過改變風(fēng)速、風(fēng)向角以及車速大小來探究車體姿態(tài)、輪
3、對姿態(tài)、車輛運(yùn)行安全性指標(biāo)隨這三個參數(shù)改變的變化規(guī)律。同時,在時域內(nèi)詳細(xì)分析了車體姿態(tài)與輪對姿態(tài)的相對變化情況。
為了提高車輛的抗側(cè)風(fēng)穩(wěn)定性,本文先研究了在側(cè)風(fēng)環(huán)境中一系和二系懸掛系統(tǒng)參數(shù)的改變對運(yùn)行安全性的影響。結(jié)果表明,各懸掛參數(shù)在所給的變化范圍內(nèi)對列車運(yùn)行安全性的影響并不明顯。然后,提出利用半主動橫向減振器和主動抗側(cè)滾扭桿裝置來抑制由側(cè)風(fēng)引起的車輛振動,結(jié)合Simpack軟件和Matlab/Simulink控制模塊聯(lián)合仿
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