单轮对滚动试验台轮轨黏着-蠕滑虚拟试验系统

发布时间：2025-08-12 15:16

　　 单轮对滚动试验台是模拟轮轨关系多项复杂性能试验的高精度试验系统,轨道车辆轮轨黏着-蠕滑特性受多种变量综合作用影响,试验过程复杂、设计难度大、试验结果不稳定。该文研发一种滚动基于Unity3D和UM联合仿真的滚动试验台虚拟试验系统。该系统中单轮对滚动试验台动力学仿真模型通过UM建立,应用Unity3D建立虚拟仿真环境,利用MATLAB、C#完成数据的处理与传输,在虚拟环境下设计并实现多变量作用的滚动试验台黏着-蠕滑性能虚拟试验。结果表明,该系统不仅可实现多变量作用的黏着-蠕滑特性试验设计和实验结果分析,且交互性好、试验沉浸感强,能模拟多项重要的性能试验,从而降低试验成本。

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【部分图文】：

图1 滚动试验台虚拟试验系统架构

系统结构如图1所示。系统包含前端和后端两部分。前端属于虚拟仿真交互环境，再现真实试验场景。前端包含3大模块：参数输入模块、虚拟场景仿真模块、试验数据动态显示模块。参数输入模块用于输入和修改试验台轮对、轨道轮和运行工况参数，实现不同工况下的虚拟运行试验。虚拟场景仿真模块还原真实试验....

图2 单轮对滚动试验台动力学模型

在对单轮对滚动试验台结构分析的基础上，使用动力学软件UM建立动力学模型。试验台分为两大部分：轨道轮组件和被试轮对组件。轨道轮组件模拟钢轨，钢轨轨道的不平顺通过轨道轮的上下微量移动来实现。在UM中建立一个与轨道轮连接的振动源实现微量移动，振动源安装在轨道轮几何中心。被试轮对组件模拟....

图3 轨道轮不平顺设置

本文中轨道不平顺主要考虑垂向，横向不平顺暂不考虑。轨道不平顺的实现是通过在轨道轮中心添加单元振子，并与轨道轮以转动副连接，单元振子根据TXT文件中的不平顺数据进行振动，进而实现轨道轮的垂向振动。轨道不同顺TXT文件设置如图3所示。2.3轮轨黏着-蠕滑试验分析方法

图4 轮轨试件轴线配置图

纵向蠕滑率为纵向滑动速度除以实际的滚动速度，其中：vT表示实际前进速度，v表示纯滚动前进速度。

本文编号：4058729