留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

基于延续算法的六轴机车蛇形运动分岔分析

高学军 李映辉 高庆

高学军, 李映辉, 高庆. 基于延续算法的六轴机车蛇形运动分岔分析[J]. 交通运输工程学报, 2009, 9(5): 32-36. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2009.05.006
引用本文: 高学军, 李映辉, 高庆. 基于延续算法的六轴机车蛇形运动分岔分析[J]. 交通运输工程学报, 2009, 9(5): 32-36. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2009.05.006
GAO Xue-jun, LI Ying-hui, GAO Qing. Hunting motion and bifurcation behavior of six-axle locomotive based on continuation method[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2009, 9(5): 32-36. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2009.05.006
Citation: GAO Xue-jun, LI Ying-hui, GAO Qing. Hunting motion and bifurcation behavior of six-axle locomotive based on continuation method[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2009, 9(5): 32-36. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2009.05.006

基于延续算法的六轴机车蛇形运动分岔分析

doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2009.05.006
详细信息
    作者简介:

    高学军(1979-), 男, 宁夏中卫人, 安徽建筑工业学院讲师, 西南交通大学工学博士研究生, 从事非线性动力学研究

    高庆(1939-), 女, 浙江嘉善人, 西南交通大学教授

  • 中图分类号: U260.112

Hunting motion and bifurcation behavior of six-axle locomotive based on continuation method

More Information
Article Text (Baidu Translation)
  • 摘要: 以六轴机车系统为研究对象, 采用Vermeulen-Johnson蠕滑理论和一分段线性函数分别计算轮轨滚动接触蠕滑力和轮缘力, 研究了机车系统运行于理想平直轨道上的蛇形运动分岔问题。将基于切向量进行预测、牛顿迭代进行校正、可逐步求解整个系统解分支曲线的延续算法应用于机车系统的Hopf分岔及周期解的追踪和求解。计算结果表明: 车辆系统在速度达到53.700m.s-1时, 从稳定的定常解分岔出一不稳定的周期解, 该周期解在速度降到50.855m.s-1时又恢复了稳定, 在此过程中出现的亚临界Hopf分岔会引起系统摆振幅值出现突跳与迟滞现象; 在低速及高速情况下的一些速度区间, 机车系统都有可能出现多种摆振形式共存的非线性动力学现象。

     

  • 图  1  六轴机车模型

    Figure  1.  Model of six-axle locomotive

    图  2  1位轮对最大横向位移分岔

    Figure  2.  Bifurcation of the maximal lateral displacement of leading wheelset

    图  3  两种极限环

    Figure  3.  Two limit cycles

    图  4  功率谱和Poincare截面

    Figure  4.  Power spectrum and Poincare section

  • [1] KNOTHE K, B HM F. History of stability of rail way and road vehicles[J]. Vehicle System Dynamics, 1999, 31(5): 283-323.
    [2] MOHAN A. Nonlinear investigation of the use of controllable pri mary suspensions to i mprove hunting in railway vehicles[D]. Blacksburg: Virginia Polytechnic Institute and State University, 2003.
    [3] WICKENS A H. The dynamic stability of rail way vehicle wheelsets and bogies having profiled wheels[J]. International Journal of Solids and Structures, 1965, 1: 319-341. doi: 10.1016/0020-7683(65)90037-5
    [4] KAAS-PETERSEN C. Chaos in a rail way bogie[J]. Acta Mechanica, 1986, 61: 89-107. doi: 10.1007/BF01176365
    [5] TRVE H. Railway vehicle chaos and asymmetric hunting[J]. Vehicle System Dynamics, 1992, 20(6): 625-637.
    [6] 曾京. 车辆系统的蛇形运动分叉及极限环的数值计算[J]. 铁道学报, 1996, 18(3): 13-19. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-TDXB603.002.htm

    ZENGJing. Numerical computations of the hunting bifurca-tion and li mit cycles for rail way vehicle system[J]. Journal of the China Railway Society, 1996, 18(3), 13-19. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-TDXB603.002.htm
    [7] AHMADI AN M, YANG S. Effect of system nonlinearities on locomotive bogie hunting stability[J]. Vehicle System Dynamics, 1998, 29(6): 365-384.
    [8] 司道林, 王开云, 翟婉明, 等. 牵引力对机车横向运动稳定性的影响[J]. 交通运输工程学报, 2009, 9(1): 21-24. http://transport.chd.edu.cn/article/id/200901005

    SI Dao-lin, WANG Kai-yun, ZHAI Wan-ming, et al. Effect of traction force onlateral stability of locomotive[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2009, 9(1): 21-24. (in Chinese) http://transport.chd.edu.cn/article/id/200901005
    [9] VERMEULEN P J, JOHNSON K L. Contact of nonspherical elastic bodies transmitting tangential forces[J]. Journal of Applied Mechanics, 1964, 31: 338-340.
    [10] BRI NDLEY J, KAAS-PETERSEN C, SPENCE A. Path-following methods in bifurcation problems[J]. Physica D: Nonlinear Phenomena, 1989, 34(3): 456-461.
    [11] DOEDEL E J. Continuation and bifurcation software for ordin-ary differential equations[R]. Montreal: Concordia University, 2008.
    [12] HUANG Cheng-rong, ZHAN Fei-sheng. The numerical bifurcation method of nonlinear lateral stability analysis of a locomotive[J]. Vehicle System Dynamics, 1994, 23(1): 234-245.
  • 加载中
图(4)
计量
  • 文章访问数:  700
  • HTML全文浏览量:  140
  • PDF下载量:  490
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2009-07-15
  • 刊出日期:  2009-10-25

目录

    /

    返回文章
    返回