单轴式单轨转向架空气悬架参数优化

发布时间：2021-01-20 02:13

　　对单轴转向架的结构以及空气悬架进行分析,建立了单轴式单轨车辆系统的动力学拓扑结构,并运用动力学软件SIMPACK建立动力学仿真模型。通过ModeFRONTIER软件的灵敏度分析功能,对单轴转向架空气悬架参数进行筛选,得到对导向力矩和走行轮侧偏合力这2个优化目标影响显著的空气悬架参数,分别为空气弹簧的纵向刚度、纵向阻尼和垂向阻尼。利用改进型遗传算法对这3个参数进行多目标优化。优化后的导向力矩较优化前减小了4.76%,走行轮侧偏合较优化前减小了7.57%,改善了车辆的曲线通过性能。 

【文章来源】：城市轨道交通研究. 2020,23(06)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

单轴式单轨车辆转向架结构

图1 单轴式单轨车辆转向架结构如图2所示,如果空气弹簧的基础突然发生位移,胶囊便产生伸缩,导致胶囊内部的容积和有效受压面积发生变化,胶囊上部的质量因受力而运动,这个力的大小等于胶囊内部表面压力与有效受压面积乘积的变化量。另一方面,在胶囊和附加空气室之间的压力差导致一部分空气通过节流孔向压力低的方向流动,此时一部份能量转换成热量,使运动衰减。在分析这样的空气弹簧系统之前,要作如下的假设:

为了方便创建车辆的动力学模型,会对实际车辆系统进行适当假设和简化。在建立动力学模型前,首先建立单轨车辆的拓扑结构[5],如图3所示。从拓扑图可以看出,车体与前后转向架构架具有5个自由度,分别为横摆、浮沉、侧滚、点头和摇头;走行轮只有绕y轴旋转的1个自由度[6];在SIMPACK软件模型中无法模拟水平轮的摇头自由度。故单节车辆模型的自由度为19个[7]。

【参考文献】：
期刊论文
[1]跨座式单轨车辆导向力矩研究[J]. 杜子学,梁志华,文孝霞.  机车电传动. 2014(03)
[2]曲线工况下跨座式单轨走行轮侧偏刚度对轮胎磨损的影响[J]. 文孝霞,杜子学,左长永,梁志华,赵大毅.  交通运输工程学报. 2014(02)
[3]轨道车辆空气弹簧悬挂系统应用与研究[J]. 李芾,戚壮.  中国铁路. 2014(04)
[4]城轨车辆单轴转向架关键技术综述[J]. 黄运华,赵晓莉,卜继玲.  电力机车与城轨车辆. 2007(04)
[5]单轴转向架在城轨车辆中的应用前景分析[J]. 孙天助,傅茂海,卜继玲.  电力机车与城轨车辆. 2007(03)



本文编号：2988158