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原文传递轮对运动稳定性的机理研究

论文题名：	轮对运动稳定性的机理研究
关键词：	蛇行运动;陀螺力;临界速度;稳定性系数
摘要：	由于高速列车具有运输能力大、消耗能量低、安全性能高、对环境污染较小以及在运行的过程中受到气候的影响小等众多优点，在国内外得到了很快的发展。国内外的科学家就如何提高临界速度，及影响临界速度的因素做了大量的研究。　　研究内容从线性到非线性，对于线性系统常用线性微分方程组的特征值、阻尼系数法及Routh-Hurwitz准则等方法来判定车辆运动是否失稳。以往的研究认为低速时陀螺力对于稳定性起的作用很小，现在的车速早已经超过了300km/h就不得不考虑陀螺力对于稳定性的影响。本文利用完整约束系统方程，对轮对稳定性机理做了一系列的研究，具体工作包括: 　　 (1)通过大量阅读高速旋转轴承、高速转子、运载火箭、弹性卫星等领域有关稳定性的文献，确定出相关领域在稳定性方面取得的进展，整理出可以应用的稳定性理论。　　 (2)本文将应用相关领域取得的研究成果，对于完整约束系统方程给予详细的介绍，并推导出稳定性判据。另外，本文还在此基础上定义了动力学稳定性系数，陀螺力贡献率等。　　 (3)推导轮对方程，并将轮对方程变换成完整约束系统方程。推导出惯性矩阵M，阻尼矩阵D，陀螺矩阵G，刚度矩阵K，循环矩阵E。其中D、K为对称矩阵，G、E为斜对称矩阵。　　 (4)采用新的判别式，推导出轮对临界速度解析式。　　 (5)编写Matlab程序，将轮对的数据代入临界速度解析式，求解临界速度。分别以一系刚度、蠕滑系数、车轮等效锥度、一系阻尼等参数作为自变量，以临界速度为因变量，得出一系刚度、蠕滑系数、车轮等效锥度、一系阻尼等参数与临界速度的关系。　　 (6)利用新定义的陀螺力贡献率，对轮对方程进行推导，得出轮对陀螺力影响率公式，并得出陀螺力与速度之间的关系。
作者：	黄世凯
专业：	车辆工程
导师：	戴焕云
授予学位：	硕士
授予学位单位：	西南交通大学
学位年度：	2012
正文语种：	中文