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列车磁流变阻尼器的设计及其垂向减振研究
| 论文题名： | 列车磁流变阻尼器的设计及其垂向减振研究 |
| 关键词： | 列车磁流变阻尼器;磁场仿真;阻尼力;垂向减振;参数选择 |
| 摘要： | 随着列车运行速度的不断提高，列车轮轨之间垂向振动增加，被动减振器已无法满足减振需求，半主动减振装置成为未来减振器发展趋势。本文主要内容包括设计列车磁流变阻尼器，对阻尼参数与车体响应间的关系进行研究，并开展列车减振试验，具有较强的工程实用价值。 对于根据列车参数选择磁流变阻尼器参数的问题，使用整车阻尼比计算磁流变阻尼器的最大阻尼力。使用真实列车参数对方法的可靠性进行验证，并用此方法估算了缩比列车垂向减振磁流变阻尼器的阻尼系数与最大阻尼力。 对于设计固定出力磁流变阻尼器的问题，从研究磁流变阻尼器的出力模型出发，通过对比四种规格的磁流变阻尼器理论与试验的最大阻尼力，发现出力模型不能准确估算所有范围的阻尼力，增加调节系数使其可以较准确地估算阻尼器的阻尼力。根据出力模型分析结构参数对阻尼力的影响，并基于修正后的出力模型对磁流变阻尼器进行结构优化设计。 使用有限元软件 ANSYS进行磁流变阻尼器磁路仿真与设计。对线圈在缸筒内，两级线圈的磁场进行仿真，这两种结构提高了工作间隙的磁感应强度。分析缸筒外径，活塞杆直径，线圈截面尺寸变化对磁感应强度的影响，以工作间隙磁感应强度之和为目标进行结构参数的优化，优化后磁感应强度提高了21％。 为了分析列车二系阻尼系数的改变对车体振动的影响，在simulink中建立两自由度列车模型并使用振动传递率验证其可靠性。对列车模型添加轨道随机激励，研究不同运行速度、不同阻尼系数下车体加速度均方值与最大值的变化趋势，结果表明二系阻尼系数的增大可以减小车体的响应。 最后开展了单节缩比列车减振试验，试验显示在转向架与车厢之间安装磁流变阻尼器显著减小车厢的振动加速度均方值，反映出磁流变阻尼器对于轨道随机激励的振动减弱特性。 |
| 作者： | 王彤 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 周瑾;杜志军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南京航空航天大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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