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客车乘客动力学等效模型及其响应研究
| 论文题名： | 客车乘客动力学等效模型及其响应研究 |
| 关键词： | 刚柔耦合;平稳性;舒适度;悬挂刚度优化;客车乘客;动力学等效模型 |
| 摘要： | 铁道客车车辆正朝着高速化及轻量化方向发展，由此也引发了诸多问题。随着列车运行速度的提高，轨道的激扰频率也会随着增加，而车辆轻量化会导致车辆自身结构刚度下降，也就减低了车辆结构本身的自振频率，所以在高频激扰下更容易发生共振，车辆运行平稳性问题与乘坐舒适性问题也就显现出来。经历几次大提速后，这些问题愈加明显，提高车辆运行平稳性及乘坐舒适度已成为亟待解决的问题。通常在以往的动力学分析中，很少考虑到乘客与车体的耦合振动，或者以车体地板上某点的加速度来评价车辆平稳性及乘坐舒适度。事实上，考虑乘客与车体的耦合振动，以人体自身的加速度来评价舒适度与实际情况更为相符，得到的结果也更为真实可信。高速运行下的车辆，车体的弹性振动得到了激发，此时需要建立车体为弹性体的刚柔耦合动力学模型进行动力学分析。高速列车普遍采用动力分散技术，牵引变压器等设备通过弹性悬挂连接到车体下方，有些设备重达6t，而且其自身还是振源，其对车辆运行平稳性及乘坐舒适度有着重要的影响，因此对其悬挂刚度进行优化显得十分必要。 本文首先总结了关于人体模型建立方面的研究，建立了拟合度较好的仅考虑垂向的四自由度人体模型和分别考虑人体及座椅三个自由度的六自由度人体．座椅模型。然后针对某型动车，利用ANSYS和SIMPACK分别建立了四种动力学模型，对这四种模型进行振动响应分析及运行平稳性计算，通过对比分析发现了将车体考虑成弹性体及添加悬挂设备的重要性。最后将之前建立的两种人体模型引入车体为弹性体的带有悬挂设备的刚柔耦合动力学模型中进行振动响应分析、平稳性分析及舒适度分析，分析了引入人体后车辆各项性能指标的变化，并以人体上的加速度来评价舒适度。同时对车下质量最大的悬挂设备刚度进行了优化，找出使人体达到较优舒适度时的悬挂刚度。 |
| 作者： | 吴仲刘 |
| 专业： | 载运工具运用工程 |
| 导师： | 阳光武 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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