70%低地板轻轨车建模及动力学分析

李明; 戴焕云; 丁磊

70%低地板轻轨车建模及动力学分析

1.
西南交通大学牵引动力国家重点实验室, 四川成都 610031
2.
国家建材协会信息分会, 北京 100024

基金项目:

国家自然科学基金项目 50375128

详细信息

作者简介:
李明(1975-), 男, 湖北襄阳人, 西南交通大学硕士研究生, 从事轻轨车辆动力学研究

中图分类号: U260
计量
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出版历程
- 收稿日期: 2003-11-10
- 刊出日期: 2004-06-25

Modeling and dynamics analysis of 70% low-floor light rail vehicles

1.
Traction Power State Key Laboratory, Southwest Jiaotong University, Chengdu 610031, China
2.
Information Branch of China Building Materials Association, Beijing 100024, China

More Information

Author Bio:
LI Ming(1975-), male, graduate student, 86-28-89079232, liming718@163.com

摘要

摘要: 建立了70%低地板轻轨车的动力学计算模型, 对建模过程中非动力转向架、独立车轮、车体间的铰接结构等关键部件的处理方法进行了分析, 并运用SIMPACK多体动力学仿真软件分析了该计算模型的运动稳定性、曲线通过性及运行平稳性等动力学性能。结果表明, 该车具有良好的蛇行运动稳定性、曲线通过性及运行平稳性, 能够满足运行的要求。
- 车辆工程 /
- 轻轨车辆 /
- 低地板 /
- 建模 /
- 动力学
Abstract: This paper established the dynamics model of 70% low-floor light rail vehicles, and gave the ways of dealing with the key parts, such as non-driven bogie, independent wheel and joint structure of bodies, etc. Then dynamics performances of the vehicle system, which includes stability, curve passing, ride comfort, etc, were carried out by the mutil-body dynamics analysis software SIMPACK. The numerical results indicate that the vehicle system has good hunting stability, curving performance and ride comfort, and it can meet the demand of operation on tracks.
- vehicle engineering /
- light rail vehicle /
- low-floor /
- modeling /
- dynamics

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图 1 整车动力学仿真模型

Figure 1. Dynamics simulation model of vehicles

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图 2 非动力转向架落下轴总成(单位: mm)

Figure 2. Assembly of non-driven bogie drop axle

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图 3 轻轨车铰接结构

Figure 3. Joint structure of light rail vehicles

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图 4 根轨迹曲线

Figure 4. Root locus curve

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图 5 方法一的时域非线性极限环

Figure 5. Nonlinear limit cycle in time domain of method 1

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图 6 方法二的时域非线性极限环

Figure 6. Nonlinear limit cycle in time domain of method 2

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图 7 轮对1脱轨系数

Figure 7. Digression coefficient of wheelset 1

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图 8 独立车轮脱轨系数

Figure 8. Digression coefficient of independent wheel

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图 9 轮对1轮轨横向力

Figure 9. Transverse force of wheelset 1

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图 10 独立车轮轮轨横向力

Figure 10. Transverse force of independent wheel

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图 11 轮对1轮重减载率

Figure 11. Axle load changing rate of wheelset 1

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图 12 独立车轮轮重减载率

Figure 12. Axle load changing rate of independent wheel

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图 13 车体的频域平稳性指数

Figure 13. Frequency domain ride indices of carbody

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表 1 车体技术参数

Table 1. Vehicle technical parameters

参数	拖车	动车
轮对质量/kg	1 300	1 500
构架及附件质量/kg	2 800	4 500
车体额定载荷质量/kg	5 000	11 000
轮径/mm	600	660
轴距/mm	1 600	1 900
内侧距/mm	1 353	1 353
定距/mm	10 700	10 700
一系悬挂刚度X/Y/Z/ (N·m^-1)	8.0×10⁶/4.0×10⁶/7.0×10⁵
一系垂向阻尼/ (Ns·m^-1)	2.0×10⁴
二系悬挂刚度X/Y/Z/ (N·m^-1)	1.3×10⁵/1.3×10⁵/2.9×10⁵
二系悬挂阻尼Y/Z/ (Ns·m^-1)	4.0×10⁴/5.0×10⁴

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参考文献(4)

[1]	王玉丰, 沈钢. 三车体复铰部分低地板轻轨车的研究[J]. 铁道车辆, 2000, 38B(12): 105-108. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-TDCL2000S1032.htm WANG Yu-feng, SHENGang. Research on 3-carbody double-articulated type LRV with partial low floor[J]. Rolling Stock, 2000, 38B(12): 105-108. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-TDCL2000S1032.htm
[2]	王福天. 车辆系统动力学[M]. 北京: 中国铁道出版社, 1994.
[3]	罗世辉. 大连低地板有轨电车的动力学性能[J]. 机车电传动, 2001, 3(5): 28-31. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-JCDC200103009.htm LUO Shi-hui. Dynamic performance of Dalian low-floor tramcars[J]. Electric Drive for Locomotives, 2001, 3(5): 28-31. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-JCDC200103009.htm
[4]	罗世辉. 轨道车辆独立车轮的动力学分析[J]. 铁道学报, 1999, 5(10): 15-19. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-TDXB199905003.htm LUO Shi-hui. Dynamic analysis of light rail vehicles with independent wheel pairs[J]. Journal of the China Railway Society, 1999, 5(10): 15-19. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-TDXB199905003.htm