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高速动车组车下悬吊系统耦合振动与控制研究
| 论文题名： | 高速动车组车下悬吊系统耦合振动与控制研究 |
| 关键词： | 高速列车;悬吊系统;耦合振动;有源设备;半主动控制;减振装置;动车组 |
| 摘要： | 随着我国高速动车组多项关键技术在引进消化吸收再创新战略下取得重大突破，各型高速动车组的运行速度也逐步提高，为确保高速列车运行的安全性和平稳性，复杂的车下悬吊设备与车体耦合振动的影响也越来越受到重视。目前，我国高速动车组均采用动力分散式，设备主要吊挂在车体底架，如牵引变流器等有源设备和辅助电源装置等无源设备，这些车下附属设备质量从几十千克到几吨不等，在车辆高速运行情况下，弹性车体和车下悬吊设备通过悬挂系统相互作用，发生耦合振动，大质量设备势必对车体的振动产生重要影响。为减小车体弹性振动，保护重要车下悬吊设备，研究车体和车下悬吊设备的耦合振动和控制策略至关重要。 基于刚柔耦合动力学和模态分析理论，建立考虑车下悬吊设备的车辆系统三维动力学模型。对比分析车下设备采用刚性和弹性两种悬挂方式下的车辆运行平稳性和安全性，研究结果表明:合理参数下，弹性悬吊下车辆动力学性能优于刚性悬吊。以风机为研究对象，采用线路试验和仿真相结合的方法，分析了有源设备不平衡质量对设备和车体振动特性的影响，研究发现除尘操作能够有效降低旋转设备振动，且设备和车体振动随着不平衡量的增加而增大，车下悬吊设备采用双层隔振系统能够有效降低车体垂向振动。 对车下设备悬挂系统采用半主动控制方案。基于天棚阻尼的模糊控制原理，研究车辆系统在简谐激励和随机激励下的振动特性，研究表明:相对于传统被动悬挂，半主动控制方案能够抑制车体弹性振动，提升车辆动力学性能。 通过在车下设备之间设立弹簧阻尼减振装置，并研究不同布置方案，分析车体及设备振动特性差异。研究表明:在合理参数匹配下，设备间设立减振装置能够降低车体横向和垂向振动，且横向效果更明显。 |
| 作者： | 田向阳 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 曾京 |
| 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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