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分段线性悬挂系统车辆振动特性分析
| 论文题名： | 分段线性悬挂系统车辆振动特性分析 |
| 关键词： | 高速列车;车辆悬挂;减振装置;动力学分析 |
| 摘要： | 伴随着我国铁路的迅速发展，人们对列车的安全性、行驶速度和乘坐舒适度有了新的要求。车辆悬挂系统作为传递力和支撑车体的重要方式，其在设计时参数的选取是否恰当，会直接影响到车辆在运行过程中的动力学性能的好坏，因此，对车辆悬挂系统的研究至关重要。 本研究主要内容包括：⑴阐述了铁路的发展史及高速铁路的发展现状，简要介绍了车辆悬挂系统的研究背景、意义和现状，阐述了本文研究的主要内容。⑵介绍了车辆悬挂系统的基本组成、分类及车辆悬挂系统中存在的几种非线性特性，也对悬挂系统中几种常用的控制方法做了阐述。⑶分别建立了单自由度分段线性阻尼和分段弹簧车辆悬挂系统的垂向动力学模型，把轨道面激励看做单频正弦激励。随后运用平均法对建立的微分方程进行求解，得出其幅频响应函数关系，进而编程得到其幅频响应曲线。分析悬挂系统中各个参数对幅频特性的影响，然后对单自由度分段线性阻尼悬挂系统进行数值模拟,并找出了轨道激励频率变化时的分岔点。研究表明，系统振动是处于稳定状态之中的，未出现混沌。从分段弹簧的幅频曲线中可以得出：曲线中是否出现非线性情况取决于分段间隙和轨道面激励振幅的大小。⑷建立了两自由度分段线性悬挂系统车辆模型，列出其动力学微分方程。运用平均法理论求解出其幅频响应函数关系，运用Matlab编程得出其幅频响应曲线。研究表明，当分段弹簧间隙小于激励振幅时，曲线表现出线性特性；分段间隙大于激励幅值时，曲线上出现跳跃现象。分析了悬挂系统中分段弹簧刚度、分段阻尼等参数对车辆振动性能的影响，并对车辆的运行安全性和乘坐舒适性做了研究。⑸建立了两自由度分段线性悬挂系统的Matlab/Simulink仿真模型图，并对其进行仿真分析，通过Matlab/Simulink导出了美国六级轨道谱的时域响应信号，分析了系统在美国六级轨道谱激励下的动态响应。⑹对所完成内容进行总结。 |
| 作者： | 孙红磊 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 丁旺才 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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