基于柔性車體的平車動力學性能仿真分析.pdf

1、集裝箱運輸是一種現(xiàn)代化的運輸方式，是現(xiàn)代鐵路貨運的發(fā)展方向。高速、重載、輕量化已經(jīng)成為我國鐵路運輸車輛發(fā)展的主題，其對車輛系統(tǒng)動力學性能的影響不容忽視。傳統(tǒng)的車輛系統(tǒng)動力學研究中通常把車體考慮為剛體，而在車輛高速運行的條件下，結(jié)構(gòu)彈性變形對車輛系統(tǒng)動力學性能的影響不應被忽視，特別是對平車這種垂向剛度較小的車型影響更為顯著。
　　 在線路動力學試驗中，平車車輛系統(tǒng)出現(xiàn)了重車車體垂向振動加速度大于空車的情況。針對此種現(xiàn)象，本文選取N

2、X17型集裝箱共用平車為研究對象，將車體考慮為柔性體，分別建立了NX17型平車車輛系統(tǒng)的多剛體模型和剛?cè)狁詈夏Ｐ?，對比分析車體對線路不平順的垂向響應。
　　 本文首先根據(jù)GB/T5599-1985對車輛系統(tǒng)的兩種模型進行動力學仿真分析，結(jié)果顯示，剛?cè)狁詈夏Ｐ偷闹本€運行平穩(wěn)性優(yōu)于多剛體模型，考慮結(jié)構(gòu)柔性效應時，車體的橫向、垂向振動加速度較剛體模型偏大，在高速時會出現(xiàn)較為明顯的放大的振動。兩種模型的曲線通過安全性指標符合標準，在各工

3、況下，剛?cè)狁詈夏Ｐ偷母黜椫笜司源笥诙鄤傮w模型。在進行車輛系統(tǒng)動力學性能仿真分析時，如考慮車體柔性效應的影響，則能夠得到更偏于安全的結(jié)果，如運行工況較為惡劣，則不應忽略結(jié)構(gòu)柔性效應的影響。
　　 針對車體垂向振動加速度偏大的現(xiàn)象，本文對車體垂向振動加速度進行了頻譜分析，并考慮了鋼軌接頭不平順的周期性激擾對車體垂向振動響應的影響。分析結(jié)果說明，將車體考慮為彈性體時受心盤沖擊影響的車體質(zhì)量小，當裝載工況為中部承受主要質(zhì)量而心盤上方載