含故障參數的鐵道車輛非線性動力學模型.pdf

1、我國鐵路網基本上是客、貨共線運輸的鐵路網，隨著客運速度的提高，貨運速度也得到相應提高。但貨車提速給貨車安全帶來了嚴重的隱患。
　　與鐵路客車轉向架相比，我國鐵路貨車的轉向架非線性結構和環(huán)節(jié)較多，動力學分析模型復雜，非線性動力學問題突出。在工程實際運用過程中，由于非線性動力學問題而引起的脫軌、傾覆等行車安全性事故較多。貨車提速后各方面的矛盾和問題更加顯著，主要體現(xiàn)為零部件的磨耗加劇、松動丟失現(xiàn)象增多，關鍵部件的裂紋和斷裂事故增多。<

2、br>　　由于輪軌作用力是車輛動力學系統(tǒng)的重要輸入參數，而輪軌關系十分復雜，本文采用LM磨耗型踏面與60kg/m鋼軌配合，對于輪對根據其踏面外形進行了專門建模。作為算例，研究了懸掛剛度作為故障參數對于單一輪對運動響應的影響。然后，建立了三大件式轉向架貨車車輛的整車模型，該模型為多自由度強非線性系統(tǒng)，考慮了39個自由度，充分考慮了各種非線性因素，包括輪軌接觸幾何關系非線性、輪軌蠕滑率和蠕滑力非線性、軸箱懸掛非線性、楔塊摩擦減振非線性、抗菱

3、剛度和菱形角位移之間非線性。在研究中采用了我國三大干線軌道譜作為系統(tǒng)激勵。
　　在模型建立過程中，對各部件中存在的故障因素進行了全面分析，重點研究了二系懸掛減振裝置的磨耗。在此基礎上引入轉向架故障參數，從而建立了一個含有各種非線性因素和故障參數的多自由度模型。隨后，運用一種高精度預測—校正積分方法對其進行數值仿真計算，在此結果上考察了轉向架的故障參數對于車輛系統(tǒng)運動穩(wěn)定性的影響。
　　通過理論分析和數值仿真，本研究工作為今后