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铁路货车转向架载荷自适应非线性二系悬挂系统设计
| 论文题名： | 铁路货车转向架载荷自适应非线性二系悬挂系统设计 |
| 关键词： | 铁路货车;转向架;载荷自适应;非线性二系悬挂系统 |
| 摘要： | 随着我国国民经济的快速发展以及产业的优化升级，煤炭、矿石等经济产品的铁路货物运输线路日趋繁忙，货运列车之间的时间间隔逐渐缩短，货运密度接近饱和；同时近年来直播购物、网络在线购物所占消费比重日益增大，随之而带动起来的快递货运行业的兴盛也对铁路运输的速度效率提出了更高的要求，如何进一步实现货运列车的提速重载，充分发挥既有铁路线路的潜力，成为未来铁路货运的主要发展方向。本文基于此现实要求以及考虑到传统线性隔振理论的局限性，利用非线性隔振理论对传统货运列车转向架二系悬挂系统进行设计改进，提升其隔振效果，从而达到货运列车高速重载的目的。 首先，本文基于哈尔滨工业大学的曹庆杰教授于2006年提出的一种具有几何非线性的SD振子理论，建立的双连杆-弹簧-质量系统，与竖直弹簧并联，同时考虑到实际工程中难免存在误差，文中引入偏置量，探究零刚度系统、准零刚度系统、退化线性刚度系统及准K刚度系统的参数条件，运用平均法对振动方程求解，得到其幅频响应方程、位移/加速度传递率方程，及起始隔振频率表达式，分析偏置量等参数对系统各项隔振力学参数的影响，进一步完善非线性准K刚度隔振理论，为理论的进一步工程化应用夯实基础。 之后，将建立的双连杆负刚度单元引入到货车转向架二系悬挂系统中，结合原有橡胶弹簧，建立非线性准K刚度二系悬挂隔振系统，分析新型二系悬挂系统对列车直线工况下车体动力学参数的优化作用及曲线工况下货运列车的曲线通过性能是否有明显恶化。象征性地设置含有偏置量的准K刚度二系悬挂系统参照对象，进行整车Simpack动力学仿真，与原车仿真结果进行对比，探究载荷自适应功能对准非线性隔振系统隔振效果的重要性。 最后，根据已有转向架三维模型及整车滚动平台实验条件，参考仿真结果，提取关键数据，确定力学参数设计载荷自适应隔振器物理样机，对关键力学部件进行强度校核，出具设计方案，为后续的整车滚动实验及进一步工程化应用奠定基础。 |
| 作者： | 韩志华 |
| 专业： | 航天工程 |
| 导师： | 曹庆杰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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