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基于AMESim的铁道车辆空气弹簧系统特性分析
| 论文题名： | 基于AMESim的铁道车辆空气弹簧系统特性分析 |
| 关键词： | 铁道车辆;空气弹簧系统;AMESim软件;建模仿真;刚度特性 |
| 摘要： | 铁路运输要想在交通运输多样化的社会占据优势地位，提速势在必行。列车的提速并不是一蹴而就的，其涉及到诸多方面的问题，具有相当多的技术难点。就乘坐舒适度要素来讲，车辆在轨道上运行时，伴随产生复杂的振动现象，速度提升时这种振动就会加剧，破坏其运行平稳性，使乘客舒适度降低，甚至危及行车安全。 为了保证在旅客列车的运行速度提高的情况下，乘客舒适度不会下降，对车辆运行平稳性的要求就会提高。要提高车辆运行平稳性，设计合理的车辆的悬挂系统衰减车辆振动成为了主要途径。铁道车辆悬挂系统的理论和实践证明，一系悬挂主要是保证车辆的运行稳定性，二系悬挂主要保证车辆的平稳性。在实际运用中。随着客车车辆运行速度的提高，采用钢弹簧作为二系悬挂装置的客车已逐渐无法满足高速运行时的平稳性需求，空气弹簧由于其具有一系列的优良特性，从而获得大量运用，然而在空气弹簧带来众多优良特性的同时，也可以看到其特性复杂，附件较多的方面。作为铁道车辆的关键部件，能够对其建立适当有效的仿真模型，将对整车动力学性能研究具有重要意义。 LMS Imagine.Lab AMESim为多复杂系统建模仿真平台。其特点为方便、准确、模块化程度高。该软件标准应用库中的模型和子模型是基于物理现象的数学解析表达式，利用这些最基本的工程元件并组合，能够描述任何元件或系统功能，迅速达到建模仿真的最终目标。利用该软件，既便于了解个参数对空气弹簧特性的影响，也可用于与其他动力学软件的联合仿真，实用程度高。 本文基于AMESim平台建立了完整的空气弹簧系统模型，包括了空气弹簧本体，节流孔与附加气室，差压阀，高度控制阀，应急橡胶堆等空气弹簧系统元件，同时将大气压强，构架与车体等元件接入空气弹簧系统，形成完整体系。随后，详细叙述了对模型的参数设置方式，对于不同的空气弹簧以及不同的差压阀，高度控制阀，都可参照此方式进行设置。建模后参照标准对该空气弹簧静模型的静态刚度、动态刚度、差压阀性能、高度控制阀性能进行仿真测试，并与实测值进行了对比。从对比结果可以看出，只要适当的设置模型中的参数，仿真结果都可以达到与实测结果基本一致的结果。基于已建立好的AMESim仿真模型，分析空气弹簧的节流孔给直径，附加气室容积，初始压力三个参数对垂向静态刚度与垂向动态刚度的影响。最后，基于AMESim的仿真模型绘制内压-载荷变化图，内容积-载荷变化图，垂向刚度-载荷变化图，并与实测结果对比，经过验证，该模型在一定的载荷范围内仿真结果是准确可靠的。 |
| 作者： | 霍芳霄 |
| 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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