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非线性空气弹簧与弓-网动态特性研究及其对人体舒适度的影响
| 论文题名： | 非线性空气弹簧与弓-网动态特性研究及其对人体舒适度的影响 |
| 关键词： | 车桥耦合系统;非线性空气弹簧;弓网接触;人体舒适度 |
| 摘要： | 随着社会经济的发展和科学技术的进步,以及公众生活水平的普遍提高,列车运行的安全性与舒适性越来越受到人们的重视。列车荷载逐渐加重、运行速度不断提高、交通密度日益增加,这都使得结构与车辆的动态相互作用越来越突出。本文以课题组开发的列车-轨道-桥梁耦合分析平台为基础,对带有非线性空气弹簧的车桥耦合振动、受电弓-接触网的动态接触关系进行了研究,并在考虑以上两个子系统的同时,对乘客舒适度进行评价,主要包括以下三个方面: (1)介绍空气弹簧近期的一些研究方法、进展和应用,以国产300km/h动力分散式列车模型为基础,引入39自由度车辆模型,考虑二系悬挂弹簧的动态变刚度特点,根据实际测得的空气弹簧垂向动态刚度试验结果,对空气弹簧动态特性进行拟合,仿真计算得到带有非线性空气弹簧的车-桥耦合系统中车辆和桥梁的振动响应。计算时,轨道不平顺类型分别考虑轨道周期不平顺和轨道随机不平顺。 (2)建立受电弓3自由度框架模型和接触网的梁-杆-索有限元模型,受电弓模型包括下臂杆、上臂杆和弓头,受电弓模型与接触网模型通过弓-网接触力和位移协调条件耦合,受电弓-接触网子系统与车-桥系统整合,研究弓网的动态接触关系并对影响弓网动态作用的因素进行讨论分析,影响因素包括轨道不平顺、弓头质量、行车速度以及接触弹簧刚度。 (3)建立人-椅4自由度模型,其中人体模型包括躯干、内脏和头部,将人-椅子系统与带有非线性空气弹簧的车-桥系统和受电弓-接触网子系统整合,研究整体系统中人体各个自由度的振动响应,以各自由度的振动加速度加权均方值作为舒适度的评价标准,讨论空气弹簧非线性、轨道不平顺、行车速度、车-椅弹簧刚度和乘客数量对乘客乘坐舒适度的影响。 |
| 作者： | 张西强 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 刘习军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 天津大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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