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随着城市的扩大,地铁车辆要求具有广域性,以适应更长、更复杂的路况条件,同时具备准高速的特点。基于轨道系统减振降噪的环保要求,轨道线路大面积采用新型弹性件,引发轨道严重波磨,系统振动和噪声加大,影响车辆运行品质。现有的一系悬挂主要有两种形式,钢弹簧加减振器和锥形橡胶弹簧,目前这两种悬挂均无法有效衰减波磨导致的高频小振幅振动,设计新型一系悬挂衰减波磨导致的高频小振幅振动有重要的意义。
本文结合中华人民共和国科学技术部《下一代城市轨道交通列车关键技术及装备研制》项目开展前瞻研究工作。本文提出新型一系悬挂系统来适应轨道波磨线路,衰减轨道波磨导致的高频振动,降低构架的动应力,提高构架的使用寿命。
本文重点是研究液阻悬置是否能够适应于轨道车辆的一系悬挂应用环境以及是否有足够的能力吸收波磨导致的高频振动。本文从基础的轨道车辆减振原理开始分析,提出了轨道车辆针对低频和高频振动的悬挂系统要求。对新型一系悬挂系统数学建模,研究其动刚度和阻尼特性,通过线性模型分析液阻悬置在低频和高频下的动态特性,液阻悬置具有低频大阻尼大刚度和高频小阻尼小刚度特性。对比了带节流盘和不带节流盘的液阻悬置的动态特性,结果表明带节流盘的液阻悬置能够有效提高出现硬化特性的频率。建立非线性模型分析液阻悬置时域特性,结果表明低频时液体主要通过惯性通道在上下液室流动,高频时液体主要通过解耦盘在上、下液室流动。借鉴汽车上的液阻悬置元件原理,设计了能运用于轨道车辆一系悬挂的液阻悬置。通过有限元分析,新型液阻悬置部件应力满足使用要求,同时能够适应轨道车辆的空重车变化。建立整车模型研究新型一系悬挂的减振吸能效果,考虑到实测波磨线路的数据只有轴箱加速度信号,故采用大质量法输入实测的加速度,结果表明构架高频振动幅值下降了20dB。通过Ansys辨识上、下液室体积刚度,对于流固耦合结构,采用Fluent对惯性通道和解耦器进行有限元分析,辨识结构惯性系数和阻尼系数。最后,本文对液阻悬置提出了实验方案。
本文结合中华人民共和国科学技术部《下一代城市轨道交通列车关键技术及装备研制》项目开展前瞻研究工作。本文提出新型一系悬挂系统来适应轨道波磨线路,衰减轨道波磨导致的高频振动,降低构架的动应力,提高构架的使用寿命。
本文重点是研究液阻悬置是否能够适应于轨道车辆的一系悬挂应用环境以及是否有足够的能力吸收波磨导致的高频振动。本文从基础的轨道车辆减振原理开始分析,提出了轨道车辆针对低频和高频振动的悬挂系统要求。对新型一系悬挂系统数学建模,研究其动刚度和阻尼特性,通过线性模型分析液阻悬置在低频和高频下的动态特性,液阻悬置具有低频大阻尼大刚度和高频小阻尼小刚度特性。对比了带节流盘和不带节流盘的液阻悬置的动态特性,结果表明带节流盘的液阻悬置能够有效提高出现硬化特性的频率。建立非线性模型分析液阻悬置时域特性,结果表明低频时液体主要通过惯性通道在上下液室流动,高频时液体主要通过解耦盘在上、下液室流动。借鉴汽车上的液阻悬置元件原理,设计了能运用于轨道车辆一系悬挂的液阻悬置。通过有限元分析,新型液阻悬置部件应力满足使用要求,同时能够适应轨道车辆的空重车变化。建立整车模型研究新型一系悬挂的减振吸能效果,考虑到实测波磨线路的数据只有轴箱加速度信号,故采用大质量法输入实测的加速度,结果表明构架高频振动幅值下降了20dB。通过Ansys辨识上、下液室体积刚度,对于流固耦合结构,采用Fluent对惯性通道和解耦器进行有限元分析,辨识结构惯性系数和阻尼系数。最后,本文对液阻悬置提出了实验方案。