膠輪導(dǎo)軌電車車輛動力學(xué)性能研究.pdf

1、隨著城市的快速發(fā)展，機動車數(shù)量的急劇增加導(dǎo)致城市交通壓力增大，單憑傳統(tǒng)的路面交通模式已經(jīng)不能滿足人們的出行需求，迫使城市的交通系統(tǒng)建設(shè)趨向分層化、多樣化的發(fā)展模式。目前，地鐵、輕軌和快速公交成為緩解城市交通壓力的主要工具。地鐵、輕軌系統(tǒng)運能大，但建設(shè)、運行和維修費用高，不適用于人口流量低的區(qū)域?？焖俟唤ㄔO(shè)總投資小，但其運能較低，不能滿足人流量較高的區(qū)域。因此，現(xiàn)代有軌電車作為介于快速公交和輕軌、地鐵間的中低運量的新型軌道交通車輛，同時

2、其建設(shè)總投資較小，更適合在城市中運行。由于鋼輪—鋼軌式電車的輪軌間會產(chǎn)生振動、噪音，給城市居住人群帶來困擾，因此學(xué)者們在其基礎(chǔ)上研制出膠輪導(dǎo)軌式電車。與鋼輪—鋼軌式電車相比，膠輪導(dǎo)軌電車具有車輛振動較小，乘坐舒適性高;曲線通過能力強，無需拆建路線周圍的建筑;爬坡能力強等優(yōu)點，受到越來越多城市的青睞。
　　論文首先介紹了城市有軌電車的發(fā)展歷史和應(yīng)用情況，并對兩種不同模式的現(xiàn)代有軌電車進行對比，特別是車輛轉(zhuǎn)向架的結(jié)構(gòu)、相鄰車輛間的鉸接

3、方式、動力、非動力導(dǎo)向裝置的導(dǎo)向原理。其次分析橡膠車輪的受力情況，并建立橡膠車輪的徑向振動模型和側(cè)向振動模型。建模過程中，考慮了橡膠車輪縱向滑移對輪胎受力情況的影響。根據(jù)鋼輪—鋼軌式車輛動力學(xué)分析理論，分析了膠輪導(dǎo)軌電車車輛系統(tǒng)的受力情況，列出相關(guān)車輛動力學(xué)微分方程，主要針對車輛頭車車體、中間車體和非動力轉(zhuǎn)向架。利用多體動力學(xué)軟件SIMPACK建立膠輪導(dǎo)軌電車的動力學(xué)仿真模型，并在建模過程中對次要因素進行了簡化。同時，根據(jù)汽車動力學(xué)標準

4、和鋼輪—鋼軌式車輛動力學(xué)標準，制定了膠輪導(dǎo)軌電車的相關(guān)動力學(xué)標準。接下來對膠輪導(dǎo)軌電車動力轉(zhuǎn)向架中導(dǎo)向裝置結(jié)構(gòu)進行了詳細研究，通過建立導(dǎo)向裝置的數(shù)學(xué)模型和動力學(xué)仿真模型檢驗導(dǎo)向裝置結(jié)構(gòu)的合理性，使左、右橡膠車輪間的轉(zhuǎn)角關(guān)系滿足Ackerman定理。最后，分析了膠輪導(dǎo)軌電車在正常工況下、冰雪工況下和爆胎工況下車輛的動力學(xué)性能。結(jié)果表明，正常工況下車輛具有良好的運行平順性和曲線通過性能。冰雪工況時，車輛運行平順性指標與正常工況下相差不大;車