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基于AMESim空气弹簧模型车辆动力学性能分析
| 论文题名： | 基于AMESim空气弹簧模型车辆动力学性能分析 |
| 关键词： | 空气弹簧;高度控制阀;铁路车辆;动力学性能 |
| 摘要： | 随着铁路的提速以及动车的发展，空气弹簧在铁路客车、动车组、地铁、轻轨和磁悬浮列车等领域得到广泛应用，并逐步取代传统的二系悬挂系统。在常规的车辆动力学分析中，一般将空气弹簧简化为线性弹簧和阻尼并联的系统。实际上空气弹簧是一个较为复杂的系统，由气囊、附加空气室、节流孔、高度控制阀和差压阀等部件组成。常规的空气弹簧模型不能反映空气弹簧在车辆运行过程中的真实作用，使得带有空气弹簧系统的车辆在进行动力学性能分析时产生较大误差，不利于车辆参数的优化。为了解决以上问题，建立了一种新的空气弹簧模型，并对其进行了分析验证。 利用多体动力学软件SIMPACK和AMESim软件建立了CRH380A车辆动力学模型和空气弹簧模型。根据空气弹簧作用原理，将空气弹簧模型与车辆动力学模型进行数据传输，根据GB5599-85《铁道车辆动力学性能评定和试验鉴定规范》对车辆进行了动力学性能分析，并与常规空气弹簧模型计算得到的车辆动力学性能指标进行对比分析，验证该AMESim空气弹簧模型的可靠性。分析结果表明，基于AMESim空气弹簧模型所测得的车辆动力学性能指标均满足评定标准，两种模型下的车辆动力学性能指标误差较小。 基于热力学和流体力学理论，建立了橡胶气囊、附加空气室和节流孔的气体动力学微分方程，并分析了空气弹簧气囊的刚度特性以及带附加空气室空气弹簧刚度特性。分析了空气弹簧附加空气室容积和节流孔直径对车辆直线运行平稳性的影响、高度控制阀无感区和延迟时间对车辆动力学性能的影响以及差压阀差压值对车辆动力学性能的影响。研究了空气弹簧发生泄漏时，差压值对车辆运行安全性的影响。 本文基于AMESim软件所建立的空气弹簧模型能够反映空气弹簧系统复杂的变化和作用过程，观测高度控制阀和差压阀流量、气囊与附加空气室压强，分析空气弹簧系统的多种参数对车辆动力学性能的影响，模拟空气弹簧破裂情况，所测得的车辆动力学性能指标与常规模型相比更具有真实性和可靠性。 |
| 作者： | 甄亚林 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 李芾 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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