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新型中低速磁浮车辆空气弹簧应用研究
| 论文题名： | 新型中低速磁浮车辆空气弹簧应用研究 |
| 关键词： | 磁浮车辆;空气弹簧;动态特性;动力学性能 |
| 摘要： | 空气弹簧作为新型中低速磁浮车辆中重要的悬挂部件，它的动态特性对新型中低速磁浮车辆动力学性能的影响成为了一个值得关注的问题。本文分别建立了空气弹簧的非线性模型和新型中低速磁浮车辆的动力学模型，分析了空气弹簧自身动态特性。通过两个模型进行联合仿真，分析空气弹簧的建模方法和物理参数对新型中低速磁浮车辆动力学性能的影响以及车辆在三种状态下通过不同半径曲线时的空气弹簧形态变化。通过仿真分析，得出下列主要结论: 1)在0～20Hz的激振频率下，低频段空气弹簧的垂向刚度不会随着频率而变化，而附加气室和主气室体积比的增加会明显降低空气弹簧的垂向刚度。中高频范围内，空气弹簧的垂向刚度会随着频率的增加而逐渐增加，节流孔直径的增加会使空气弹簧的垂向刚度减小，而附加气室与主气室体积比和激振幅值的增大都会使空气弹簧的垂向刚度变大。 2)当节流孔直径处于一个较小的范围内，空气弹簧位移传递比的峰值随着节流孔的直径增加而减小。而当节流孔直径大于一定数值后，位移传递比的峰值呈现逐渐增大的趋势，并且对应的频率也在逐渐向一个较低的频率平移。附加气室和主气室体积比的增加会使空气弹簧的位移传递比的峰值减小，而且位移传递比峰值对应的频率也在逐渐减小。激振幅值越大，空气弹簧位移传递比的峰值越小。 3)空气弹簧非线性模型计算出来的磁浮车辆垂向平稳性比线性模型计算出来的结果差，而当车辆通过曲线时非线性模型计算出来的车体侧滚角、空气弹簧垂向位移以及水平位移要比线性模型计算出来的结果小。 4)节流孔直径的变化会明显影响磁浮车辆直线运行时的垂向平稳性指标。只有当节流孔直径取在合理范围内时，车体前后端平稳性指标都能达到优秀。节流孔直径对车辆的曲线通过性能基本无影响。附加气室与主气室体积比越大，车辆直线运行时的垂向平稳性越好。在车辆通过曲线时，附加气室与主气室体积比的增加会使车体的侧滚角变大，同时空气弹簧的垂向位移和水平位移的幅值也会增加。 5)车辆在欠超高、均衡状态和过超高状态下通过大半径曲线时，空气弹簧的垂向位移会呈现左右对称变化，即同一悬浮架的一侧空气弹簧的压缩量等于另一侧的拉伸量，并且同一侧的三个空气弹簧具有一致性。车辆以欠超高和过超高状态通过曲线时，空气弹簧垂向位移的幅值出现在圆曲线上;以均衡状态通过曲线时，空气弹簧的垂向位移幅值出现在缓和曲线上。而车辆在三种状态下通过小半径曲线时，各个位置的空气弹簧垂向位移变化不具有对称性和一致性。 |
| 作者： | 谢钦 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 马卫华 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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