大型重载车列定位作业过程中的纵向动力学仿真

来源 :中国力学大会2011暨钱学森诞辰100周年纪念大会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:nbu_james
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  随着经济的发展,对铁路货场的装运效率的要求也越来越高,由定位车和翻车机组成的卸货系统被越来越广泛地采用。系统工作时,要求定位车在较短的时间内将大型重载车列准确地定位于指定位置。与传统列车纵向动力学不同的是,车列移动所需的牵引力和制动力完全有定位车提供。实际操作经验表明,牵引力和制动力不仅与车列的重量有关,还与定位车的移动方式具有更为密切的关系。这就要求对整个定位作业过程中每个车辆的运动进行高精度的仿真。重载车列的运动可以看作是由一系列车辆组成的多体系统。该系统是十分复杂的:运动过程中,车辆间彼此碰撞,连接车辆的车钩含有间隙,车辆所受的基本阻力本质上属于摩擦力,因而是速度的不连续函数。种种因素使其成为最复杂的非线性系统之一。本文综合考虑了以上各种因素,利用多体系统动力学中摩擦接触碰撞的研究成果,改进了传统列车纵向动力学模型,以及车钩缓冲器的力学模型,在此基础上开发研制了相应的动力学仿真软件,对大型重载车列定位作业过程中进行了纵向动力学仿真。
其他文献
在圆锥-圆柱组合体圆锥段的尖端区域布置一对单电极介质阻挡放电激励器(SDBD),并通过风洞实验研究圆锥前体分离涡流场未达到双稳态时等离子激励器的控制效果。基于圆锥底面直径的雷诺数为5×104 ,迎角为25°和30°,采用表面压力测量技术,并通过对压力的积分得到侧向力系数。实验结果表明,通过控制激励器的开、关可以改变圆锥两侧压力分布不对称的模式,从而使得侧向力的大小和方向发生改变。
通过对火花式零质量射流激励器的数值模拟,分析总结了火花式激励器出口流场的特点,比较了火花式激励器形成的射流与活塞式激励器、压电膜式激励器所形成射流的异同。结果表明,与其他几种激励器相比,火花式激励器在较大能量的激励下仍具有较快的响应,并可以通过调节激励器腔体的几何参数来控制喷射周期时间,因此通过合理的设计可以使其在较高的频率下仍然具有较好的工作效果。火花式激励器产生的射流在喷周期内,射流的内外边界
基于反共振原理,设计了一种新型的流体浮阀隔振器,用流体来调节反共振的最优隔振频率。给出了该隔振器的数学模型,分析了其隔振特性,得到了最优隔振效果和浮体浸入流体深度的关系式。分析结果表明,当浮体浸入流体深度在有限的范围内变化时,新型隔振器会在从低频到高频的宽带内发生反共振现象,反共振条件下的力传递率可降至极低水平。最后给出了实验的部分工况的结果。流体浮阀隔振器具有很好的(尤其是低频)隔振效果。
流动控制激励器是主动流动控制技术发展的核心问题,激励器的设计水平和工作性能直接决定了主动流动控制技术的应用方向和应用效果。随着近空间高超声速飞行器技术的快速发展,研究对超声速/高超声速流场的主动流动控制具有重要的理论和工程意义。本文首先介绍了主动流动控制激励器的基本类型,分析了低速流动控制激励器在应用中所存在的不足之处,并概括了超声速/高超声速流场控制对激励器所提出的两个方面的要求。之后对具有高速
在北航D4风洞对旨在消除大舵偏角下气流分离的舵面吹吸气技术进行了研究,分别试验了舵面前缘单独吹气、舵面后缘单独吸气以及吹吸气联合的控制方法。吹气直接向舵面上表面的边界层内注入能量,舵面近壁区的涡量增大,抵抗后缘逆压梯度防止发生分离的能力增强,具有明显的增升效果。单独吹气可以有效的消除大舵偏下的流动分离。而后缘吸气的控制方法,由于在舵面处于完全分离的状态下,吸气口远离流动分离点并处于分离区的中心位置
本文采用PIV和表面测压结合的实验方法,使用微颗粒扰动和单孔位微吹气扰动组合的前体非对称涡主动控制技术,研究了典型控制位下非对称背涡结构随吹气动量系数的演化规律。结果表明,在低位涡的背风侧吹气,低位涡逐渐抬升最终发展成高位涡,实现了侧向力的反向,在这一过程中涡量变化不大。
多孔表面对流动特性具有很明显的改变。本文通过对NACA0012翼型的计算,研究不同结构的多孔表面、翼型上不同布置位置对翼型流动分离控制、激波削弱控制的效果。研究表明,底部相连的B型多孔表面布置在靠近分离点的位置上,能够有效的抑制流动分离,底部不相连的A型多孔表面效果不明显;当多孔表面放置的位置穿过激波前后时,A、B型多孔表面均能削弱激波强度,但B型多孔表面具有更好的削弱激波的能力。因此,B型多孔表
采用PIV测试技术,在静止空气中测量了O型、H型和栅型等离子体激励器的诱导速度场,研究了激励器几何结构参数对诱导射流的影响。研究表明, O型、H型的激励器都产生了离开激励器表面向上的射流,栅型激励器产生近壁面的水平射流。O型激励器的诱导射流速度受到激励器电极直径影响,随着电极直径的增大,所形成的射流速度也越大,在直径30mm时达到最大值;H型激励器的诱导射流速度受电极极间宽度影响,随着两侧电极间距
采用一种混合大涡/雷诺平均N-S方程模拟方法对于单孔定常射流式涡流发生器与Ma3.0湍流边界层相互干扰的流场进行了计算,无粘项采用5阶WENO格式进行离散,粘性项采用二阶中心差分进行离散,在入口采用“回收/调节”方法添加湍流脉动。采用基于k-ωSST湍流模型的RANS方法研究了射流对于25°压缩拐角分离区的流动控制作用,考察了射流的喷注压力、喷射俯仰角、喷射偏航角及喷孔与分离区的距离对与分离区平均
多体系统中铰内的摩擦接触异常复杂:摩擦力与铰内接触点和接触位置相关,同时又与整个系统的动力学相互耦合,与已知外力情况下的单个铰相比,在多体系统背景下的铰内摩擦接触分析具有相当的难度。按照传统的接触动力学,需要利用可能接触点缝隙函数值的正负判断是否发生接触,因而必须解除铰的运动学约束,将铰所关联的物体看作是自由的,通过计算物体间的相对运动计算缝隙函数值,计算过程十分繁复。更为困难的是,当铰内缝隙很小