覆冰接触线的气动力模型建立及垂向舞动稳定性分析

来源 :第十六届全国非线性振动暨第十三届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:pingpingkama
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
  作为提供电力机车动力来源的重要部件之一,接触线的正常工作是确保高速铁路安全运行的一个重要因素。特别指出的是,在某些低温高湿度地区,极易出现接触线覆冰现象。覆冰接触线在横风作用下,通常会发生低频大幅振动,导致列车停运、设备损坏等重大事故。因此,本文以覆冰接触线为研究对象,利用数值仿真软件FLUENT建立其二维流场模型,其中湍流模型采用SST k-ω模型;压力-速度耦合采用SIMPLE算法;动量、湍动能及耗散率采用二阶迎风格式离散。通过数值计算得到不同初始凝冰角度下覆冰接触线的升力与阻力系数,并根据最小二乘法拟合出系统的准定常气动力。此外,基于Den-Hartog垂向舞动稳定性理论推导其垂向气动力,并判断覆冰接触线的失稳条件。在此基础上,进一步揭示结构阻尼系数对其失稳条件的影响规律。以上结果表明:当初始凝冰角较小时,覆冰接触线将不易失稳;失稳初始凝冰角度随着结构阻尼系数增大而增大,故适当增大结构阻尼,可在一定程度上降低系统失稳的可能性。此研究工作可为覆冰接触线在大风天气下的大幅振动抑制提供理论支撑。
其他文献
The Finite Particle Method(FPM)is a typical meshfree particle method,which is developed on the basis of standard smooth particle hydrodynamics(SPH)method.In FPM,a function and its derivatives are obta
电池动态模型的参数识别以及荷电状态(SOC)估算是电动车电池管理系统(BMS)中的关键技术。电池的频率响应函数可以揭示其在一个宽的频率范围内的动力学行为。系统参数和正弦波输入信号的幅值和相位角之间的关系是一个深入研究电池动力学行为的有效手段。本文在对电池的电化学阻抗谱(EIS)分析的基础上采用分数阶等效电路模型来模拟锂离子电池内部动力学特性。先是对开路电动势与SOC关系进行拟合以实时更新锂电池开路
会议
叶片是航空发动机的关键零件,且为故障多发零件,通常面临着高温、高压、高转速和高负载等一系列严峻问题。简单的线性理论不能准确的描述叶片在苛刻的工作环境下产生的非线性振动问题,因此需要建立合理的动力学模型并有效的预测其非线性动力学行为,进而实现从理论和实际上指导和修正叶片的设计。本文将航空发动机压气机叶片简化为带有预安装角、预扭转角的高速旋转悬臂圆柱曲板并研究其非线性动力学行为。利用格林应变张量推导出
This paper investigates the free vibration of nanocomposite reinforced by single-walled carbon nanotubes(SWCNTs).The effect of interface van der Waals forces between two CNTs is modeled by uniformly a
本文建立了三维粘性、不等熵、可压缩、非定常流的流场模型,采用CFD软件Fluent进行高速列车交会空气动力学效应数值仿真模拟,仿真工况包括高速列车在有(无)横风下平地、路堤、桥梁上交会时列车关键位置的瞬变压力变化,并将气动参数传递到动力学仿真软件Simpack中进行动力学仿真,并参照GB/T5599-1985及UIC518-2005等标准得到列车运行安全性指标、平稳性指标和舒适性指标。运用流体仿真
Grazing bifurcation may cause chaotic motions of impact oscillators.The dynamics phenomenon can be modelled by a discrete map(called Nordmark map)with a square-root singularity.When the dissipation of
为提高航空发动机部件强度与延长其使用寿命,于转-静子部件表面使用涂层已成为航空工业中被广泛认可的技术手段之一。涂层的使用对碰摩机理及系统振动响应的影响是故障旋转机械领域中亟待探明的重要基础问题。本文以带涂层的转子-机匣系统为研究对象,建立含不平衡-碰摩耦合故障的4自由度动力学模型。根据转-静子碰摩的轻重程度,将碰摩过程划分为:无碰摩、涂层轻微碰摩、部件轻微碰摩、涂层和部件严重碰摩,并分别采用相应的
高速旋转叶片是航空发动机中的重要部件,其结构强度直接关系到发动机的工作效率和使用寿命。航空发动机叶片数量多,载荷状况复杂,除了要承受机械离心力及其弯矩、气动力及其弯矩、热负荷,还可能发生共振和颤振现象,由此可见建立合理的叶片模型并且能准确地预测其振动特性和其它复杂的动力学现象,对现代高速航空飞行器安全行驶的重要性不言而喻。本文将高速旋转叶片简化为变截面薄壁悬臂梁,考虑离心力、气动载荷、预安装角以及
挤压油膜阻尼器(SFD)作为一种减振装置广泛应用于发动机转子系统。在 挤压油膜阻尼器动力学特性研究中,一般都忽略流体惯性的影响。对于航空发 动机,由于其转子转速很高、所用的滑油粘度系数很小,导致雷诺数增加,从 而使流体惯性的影响增大。本文基于挤压油膜阻尼器短轴承模型和考虑惯性力 的雷诺方程,计算转子偏心时的油腔压强以及油膜力,分析对转子运动的影响。计算结果表明,当转子转速较小、雷诺数小于5时,惯性
振动能量采集器能将环境中的振动能转化为电能为微电子设备供电。考虑到环境中的振动大部分以低频小幅振动为主要特征,而借助非线性手段可以增加能量采集器的带宽、拓宽其应用范围,因此目前能够感应低频小幅振动的非线性能量采集器得到人们越来越多的关注。本文设计了一种包括铁芯、永磁体质量块和乳胶薄膜在内的强非线性电磁式薄膜振动能量采集器,并通过理论及实验手段研究了其非线性行为并且给出了提高能量采集器输出效率的有效