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机车操纵台动态性能分析与减振研究
| 论文题名： | 机车操纵台动态性能分析与减振研究 |
| 关键词： | 内燃机车;操纵台悬置系统;橡胶隔振块;动态性能 |
| 摘要： | 随着铁路的提速，机车振动、噪声和舒适性问题越来越得到人们的重视。操纵台是机车运行中驾驶操纵装置和各种状态监测仪器仪表的安装总台、也是驾驶员操纵机车的界面。开展操纵台的动态性能分析和减振研究可以有效控制操纵台的振动，不但提高驾驶员的工作效率，而且可以保证操纵台上仪器设备的工作可靠性，延长使用寿命。 针对HXN5(和谐号)内燃机车操纵台的振动问题，采用理论、仿真分析和试验相结合的方法，重点从系统固有频率匹配、悬置解耦和悬置安装位置的改进三方面进行操纵台的减振研究。并建立了操纵台特性试验和实车试验相结合的操纵台试验评价体系。 为了对操纵台悬置系统进行性能分析，建立了操纵台悬置系统模型。在模型支持下，通过试验测试取得悬置系统的基本参数，采用固有频率匹配和能量解耦相结合的方法进行悬置系统的性能分析和悬置参数的优化研究。 根据悬置参数优化结果，结合LMS公司的Virtual．Lab软件混合建模与多属性仿真的优点建立了操纵台多体动力学模型，并对操纵台进行动力学仿真分析，在试验数据的支持下仿真结果更加可靠。以悬置支撑处响应力和质心加速度作为评价指标对优化前后操纵台的性能进行了对比分析。结果表明优化方案能够有效的降低操纵台的振动。同时从悬置安装位置出发，考虑到支架的柔性因素，运用有限元分析方法对支架进行了动态性能分析。通过改进结构降低了支架上悬置安装位置的振动响应。 利用ADXL001加速计自行设计了MEMS(Micro—Electro—Mechanical Systems)三向加速度传感器。探讨了MEMS加速度传感器在振动测量中的可行性。同时MEMS加速度传感器的使用大大简化了设备，降低了成本。结合VTCL_DSP信号采集与分析系统超长信号采集和变时基处理技术对操纵台进行了系统的试验测试分析。根据优化方案选取六个相同的橡胶悬置元件进行试验。结果表明操纵台振动得到了有效控制。 最后建立了操纵台振动性能试验评价体系。引入特性试验以控制操纵台垂向固有频率作为初步评价指标，根据实车试验以机械振动烈度作为最终评价标准。在此试验评价体系下，操纵台垂向固有频率降低到了满意的范围内，也使操纵台在机车常用工作档位的振动水平控制在了正常状态。 |
| 作者： | 张涛 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 刘军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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