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轨道车辆塞拉门力学分析及运动轨迹优化
| 论文题名： | 轨道车辆塞拉门力学分析及运动轨迹优化 |
| 关键词： | 轨道车辆;塞拉门;关门性能;力学分析;运动轨迹 |
| 摘要： | 近年来，由于轨道车辆技术快速发展，塞拉门因其高密封性、高安全性、高隔热隔音性能等优点，成为现代轨道列车客室门的首选。随着塞拉门应用的越发广泛，其“关门难”的问题也逐渐显现出来，在客流量较大的城市尤为明显，时常会造成列车晚点等后果。本文以轨道车辆塞拉门为研究对象，通过理论分析、力学建模、函数构建及仿真验证对塞拉门的关门性能展开研究。具体研究工作如下： （1）对轨道车辆塞拉门进行了结构原理分析，并对塞拉门系统进行了有限元建模，由铝蜂窝复合材料的等效弹性模量和等效密度计算公式，确定了塞拉门门板组成材料的具体参数，并按标准规定对门扇施加了外力载荷。通过有限元静力学分析得到了塞拉门的静载变形和静载应力，分析结果表明，塞拉门结构的最大变形为7.73mm，最大应力为92.2MPa，均满足国内车厢侧门系统铁路标准的要求。模态分析结果表明，塞拉门整体结构系统基频为12.8Hz。 （2）探究了塞拉门关门运动控制的基本逻辑，对塞拉门关门过程中影响关门性能的力学因素进行分析，建立各因素在塞拉门关门过程中的阻力模型，并构建关门运动的总阻力模型，得到塞拉门关门成功的条件模型，确定了影响塞拉门关门性能的具体因素。 （3）明确列车、车辆和车门的相关参数，分析了车辆编组数、车门安装数、列车空调送风量以及车门运动轨迹函数对塞拉门关门性能的影响并得出相关结论，提出了通过对塞拉门运动轨迹曲线进行优化设计来提高塞拉门的关门性能的方法。 （4）利用数学软件计算了现行塞拉门关门运动的阻力差值，根据塞拉门运动轨迹函数的构建条件，建立了塞拉门运动轨迹优化函数，确定了优化后轨迹函数的参数，并计算了优化后轨迹函数的关门阻力差值。通过运动学仿真软件对优化前后的轨迹曲线分别进行了运动学仿真，通过分析结果对比验证了本文所提出的优化方法的合理有效性。 |
| 作者： | 李尚港 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 关英俊 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长春工业大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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