考慮液體晃動(dòng)的三大件轉(zhuǎn)向架罐車耦合系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)性能研究.pdf

1、　　本文結(jié)合多剛體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)和液固耦合系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的相關(guān)知識(shí)，研究了平放圓柱形罐體內(nèi)液體的力學(xué)形態(tài)。分析了液體在晃動(dòng)時(shí)的力學(xué)特性，利用Hamilton原理和Ritz方法求解了液體晃動(dòng)的固有頻率和模態(tài)，并根據(jù)等效原則建立了罐體內(nèi)液體晃動(dòng)的彈簧質(zhì)量塊等效力學(xué)模型。以同樣的方法給出了一長(zhǎng)方形貯箱的計(jì)算結(jié)果并與其解析解進(jìn)行了對(duì)比以驗(yàn)證本文方法的有效性和準(zhǔn)確性。結(jié)果表明，采用前三階模態(tài)已經(jīng)可以很好的等效液體晃動(dòng)的作用效果?！　〗⒘丝紤]液體晃動(dòng)的

2、三大件轉(zhuǎn)向架罐車的通用非線性數(shù)學(xué)模型，該模型適用于對(duì)常規(guī)三大件轉(zhuǎn)向架、迫導(dǎo)向徑向轉(zhuǎn)向架、自導(dǎo)向徑向轉(zhuǎn)向架、側(cè)架交叉支撐轉(zhuǎn)向架和考慮(或不考慮)液體貨物晃動(dòng)的鐵路罐車動(dòng)力學(xué)性能進(jìn)行仿真分析。模型中充分考慮了各種非線性因素，包括輪軌接觸幾何非線性、輪軌相互作用力的非線性和轉(zhuǎn)向架抗菱剛度、隨速度變化的干摩擦阻尼等各種貨車懸掛元件的非線性。　　運(yùn)用直接數(shù)值積分方法研究了車輛系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性、曲線通過(guò)和運(yùn)行平穩(wěn)性，并分別對(duì)轉(zhuǎn)向架的幾個(gè)基本參數(shù)和

3、各種機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)參數(shù)以及液體晃動(dòng)對(duì)車輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)性能的影響進(jìn)行了分析對(duì)比。對(duì)車輛系統(tǒng)在直線上失穩(wěn)后所產(chǎn)生的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)也進(jìn)行了研究。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，在一定的初始條件和速度下，三大件轉(zhuǎn)向架罐車會(huì)出現(xiàn)擬周期解和混沌運(yùn)動(dòng)；選擇合適的機(jī)構(gòu)并與轉(zhuǎn)向架的基本參數(shù)合理匹配，三大件轉(zhuǎn)向架可以具有良好的動(dòng)力學(xué)性能：迫導(dǎo)向機(jī)構(gòu)對(duì)車輛系統(tǒng)的臨界速度的提高和對(duì)曲線通過(guò)時(shí)各性能指標(biāo)的改善效果是顯著的，是解決車輛系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性和曲線通過(guò)能力之間的矛盾的有效途徑；液體晃動(dòng)