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无公用轴独立旋转车轮车辆动力学研究
| 论文题名： | 无公用轴独立旋转车轮车辆动力学研究 |
| 关键词： | 转向架;无公用轴;独立旋转车轮;横向动力学性能 |
| 摘要： | 独立旋转车轮转向架车辆由于不存在轮轨纵向蠕滑,故具有较高的蛇行运动临界速度,对高速机车车辆具有很大的潜在应用价值;同时,由于车轴可做成曲轴或采用无公用轴,其可实现城市轨道轻轨交通车辆的部分低地板或全低地板,国内外机车车辆研究人员在这方面进行了大量的理论研究和试验研究.独立旋转车轮通常有两种形式:有公用轴和无公用轴.其均在城市轨道交通车辆中有成功的应用,有公用轴独立旋车轮转向架车辆在国外已应用于不同轨距的铁路联运,但对无公用轴独立旋转车轮车辆,除西班牙的Talgo列车外能在正线铁路上运营和实行不同轨距铁路的联运外,国内外尚不多见;除转向架采用无公用轴独立旋转车轮外,其它结构与传统客车基本相同的这种无公用轴独立旋转车轮转向架车辆应用在正线上的可行性,国内在这方面的理论研究还不多见,该文将对该型车辆在直线上的横向动力学作一些理论探索.论文主要将传统轮对变换无公用轴独立旋转车轮,除轴箱和构架结构发生变化外,车辆的其它结构和尺寸基本不变.为了便于比较,建立了传统车辆、有公用轴独立旋车轮转向架车辆、无公用轴独立旋车轮转向架车辆的横向动力学模型,利用一种快速的方法推导了其运动微分方程,利用Newmark显式积分法求解系统非线性微分方程,该积分法具有过程简捷,且使用时无需求解高阶微分方程组,显著地提高了计算速度.文中采用Fortran95编制了这三种模型的程序,在程序中除整数外,其它实数全部采用双精度类型,提高了计算精度.在此基础上,详细分析了三种车辆的临界速度和在直线上的主要动力学性能.最后,分析了主要悬挂参数对无公用轴独立旋车轮转向架车辆性能的影响.研究结果表明:无公用轴独立旋车轮转向架车辆具有较高的临界速度,比传统车辆具有更好的横向动力学性能.其8个车轮在运行中均偏向轨道中心线,车轮的摇头角比传统车辆的小一个数量级,但当其一系纵向刚度小于某一值时,摇头角和摇头角速度有扩大的趋势. |
| 作者： | 倪平涛 |
| 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： | 2004 |
| 正文语种： | 中文 |
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