車輛空氣彈簧懸掛系統(tǒng)動力學(xué)特性研究.pdf

1、隨著鐵路現(xiàn)代化建設(shè)的快速發(fā)展，越來越多的高速鐵路投入運(yùn)營，我國的鐵路運(yùn)輸取得了極大的進(jìn)步，高速列車動力學(xué)問題日益得到重視，尤其空氣彈簧作為車輛系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，其模型的準(zhǔn)確與否直接影響車輛系統(tǒng)動力學(xué)的分析，是近幾年的研究熱點(diǎn)。本文研究的主要目的是分析空氣彈簧懸掛系統(tǒng)的非線性動力學(xué)特性以及對車輛系統(tǒng)穩(wěn)定性、舒適性和安全性的影響。
　　基于流體力學(xué)、空氣動力學(xué)和熱力學(xué)等理論，推導(dǎo)了空氣彈簧的剛度和阻尼表達(dá)式，表明空氣彈簧系統(tǒng)受到的影響因

2、素較多，附加氣室體積、節(jié)流孔直徑、有效面積、激勵幅值以及激勵頻率等都對其非線性和線性動力學(xué)特性有較大影響，為空氣彈簧動力學(xué)分析提供理論依據(jù)。
　　考慮節(jié)流孔的不同情況，建立了單自由度與兩自由度非線性空氣懸掛系統(tǒng)動力學(xué)模型，分別運(yùn)用諧波平衡法和平均法求解了系統(tǒng)的近似解析解，分析了空氣彈簧關(guān)鍵參數(shù)對其系統(tǒng)幅頻曲線的影響，進(jìn)一步對系統(tǒng)的主共振狀態(tài)和穩(wěn)定性進(jìn)行了分析研究。同時，將線性與非線性彈簧懸掛特性理論計算結(jié)果與實際實驗數(shù)據(jù)比較，表明

3、非線性空氣彈簧模型更接近實際情況。
　　參考空氣彈簧系統(tǒng)橫向剛度的計算經(jīng)驗公式，推導(dǎo)了空氣彈簧的橫向模型剛度表達(dá)式，并基于此建立九自由度橫向半車系統(tǒng)動力學(xué)模型，進(jìn)一步分析了當(dāng)參數(shù)變化時車輛的振動穩(wěn)定性。
　　基于空氣彈簧懸掛系統(tǒng)非線性動力學(xué)模型，進(jìn)一步建立了高速列車十七自由度整車模型，對于在不同速度下車輛系統(tǒng)的車體、轉(zhuǎn)向架、輪對的點(diǎn)頭、浮沉、側(cè)滾等運(yùn)動的振動情況進(jìn)行了分析，表明空氣彈簧非線性動力學(xué)計算模型能夠符合車輛系統(tǒng)的減