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铁道车辆振动响应特性

池茂儒 张卫华 曾京 戴焕云 邬平波

池茂儒, 张卫华, 曾京, 戴焕云, 邬平波. 铁道车辆振动响应特性[J]. 交通运输工程学报, 2007, 7(5): 6-11.
引用本文: 池茂儒, 张卫华, 曾京, 戴焕云, 邬平波. 铁道车辆振动响应特性[J]. 交通运输工程学报, 2007, 7(5): 6-11.
CHI Mao-ru, ZHANG Wei-hua, CENG Jing, DAI Huan-yun, WU Ping-bo. Vibrant response characteristic of railway vehicle[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2007, 7(5): 6-11.
Citation: CHI Mao-ru, ZHANG Wei-hua, CENG Jing, DAI Huan-yun, WU Ping-bo. Vibrant response characteristic of railway vehicle[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2007, 7(5): 6-11.

铁道车辆振动响应特性

基金项目: 

国家自然科学基金项目 50705079

国家自然科学杰出青年基金项目 50525518

高等学校科技创新工程重大项目 0705044

详细信息
    作者简介:

    池茂儒(1973-), 男, 四川通江人, 西南交通大学副研兖员, 工学博士, 从事机车车辆动力学研究

  • 中图分类号: U211.3;U270.1

Vibrant response characteristic of railway vehicle

More Information
    Author Bio:

    Chi Mao-ru(1973-), male, EngD, associate researcher, +86-28-87600882, cmr2000@163.com

  • 摘要: 为改善车辆的乘坐舒适性, 研究了车辆的振动响应特性, 建立了车辆系统动力学模型, 计算了转向架蛇行运动模态和车体固有振动模态的频域模态参数与车辆在不同速度下的时域平稳性指标。计算结果表明: 转向架蛇行运动频率和轨道激扰主频率随着车辆运行速度的增大而增大, 而车体的固有振动频率是不随速度而变化的; 在某一速度下, 转向架的蛇行运动频率和轨道激扰主频率必然与车体相关振动的固有频率接近而发生共振, 共振会严重恶化车辆的平稳性, 因此, 应采取适当措施使共振速度区远离车辆的常用运行速度, 以保证车辆运行平稳。

     

  • 图  1  轨道谱

    Figure  1.  Track irregularity

    图  2  轨道激扰频率与车辆运行速度的关系

    Figure  2.  Relationship between track irregularity frequency and running speed of vehicle

    图  3  车辆系统振动频率图谱

    Figure  3.  Vibrational Spectrum of vehicle system

    图  4  振动加速度的变化

    Figure  4.  Change of vibration acceleration

    图  5  平稳性指标的变化

    Figure  5.  Change of ride quality

    图  6  车辆运行速度为30 km·h-1时的横向振动加速度

    Figure  6.  Lateral vibration acceleration of car body at 30 km·h-1

    图  7  车辆运行速度为75 km·h-1时的横向振动加速度

    Figure  7.  Lateral vibration acceleration of car body at 75 km·h-1

    图  8  车辆运行速度为120 km·h-1时的横向振动加速度

    Figure  8.  Lateral vibration acceleration of car body at 120 km·h-1

    图  9  车辆运行速度为120 km·h-1时的垂向振动加速度

    Figure  9.  Vertical vibration acceleration of car body at 120 km·h-1

    表  1  自振频率

    Table  1.   Natural frequencies  Hz

    下心滚摆 上心滚摆 摇头振动 点头振动 浮沉振动
    0.505 1.546 0.642 1.661 1.758
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    表  2  转向架蛇行运动频率和轨道激扰谱主频与车辆运行速度的关系

    Table  2.   Relationship among track irregularity frequency, bogie hunting frequency and vehicle running speed

    速度/(km·h-1) 1 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
    蛇行频率/Hz 0.021 0.426 0.847 1.272 1.705 2.140 2.574 3.002 3.41 3.809 4.172
    激扰主频/Hz 0.005 0.094 0.188 0.282 0.376 0.470 0.564 0.658 0.752 0.846 0.940
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  • [1] Frohling R D. Lowfrequency dynamic vehicle/track interaction: modeling and simulation[J]. Vehicle System Dynamics, 1998, 28(Sup): 30-46.
    [2] 王开云, 翟婉明, 刘建新, 等. 线路不平顺波长对提速列车横向舒适性影响[J]. 交通运输工程学报, 2007, 7(1): 1-5. doi: 10.3321/j.issn:1671-1637.2007.01.001

    Wang Kai-yun, Zhai Wan-ming, Liu Jian-xin, et al. Effect of rail irregularity wavelength on lateral running comfort of speed-raised train[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2007, 7(1): 1-5. (in Chinese) doi: 10.3321/j.issn:1671-1637.2007.01.001
    [3] 臧其吉. 铁道车辆动力学性能与轨道条件密切相关[J]. 电力机车与城轨车辆, 2004, 27(1): 4-7. doi: 10.3969/j.issn.1672-1187.2004.01.002

    Zang Qi-ji. Track vehicles dynamics performance is related to the conditions of trackage closely[J]. Electric Locomatives and Mass Transit Vehicles, 2004, 27(1): 4-7. (in Chinese) doi: 10.3969/j.issn.1672-1187.2004.01.002
    [4] 黄俊飞, 练松良, 宗德明, 等. 轨道随机不平顺与车辆动力响应的相干分析[J]. 同济大学学报: 自然科学版, 2003, 31(1): 16-20. doi: 10.3321/j.issn:0253-374X.2003.01.004

    Huang Jun-fei, Lian Song-liang, Zong De-ming, et al. Analysis of coherence between track random irregularity and vehicle dynamic response[J]. Journal of Tongji University: Natural Science, 2003, 31(1): 16-20. (in Chinese) doi: 10.3321/j.issn:0253-374X.2003.01.004
    [5] 周劲松, 任利惠, 沈钢. 高速列车运行平稳性研究[J]. 机械科学与技术, 2003, 22(6): 900-903. doi: 10.3321/j.issn:1003-8728.2003.06.012

    Zhou Jin-song, Ren Li-hui, Shen Gang. Research on ride quality of high-speed train[J]. Mechanical Science and Technology, 2003, 22(6): 900-903. (in Chinese) doi: 10.3321/j.issn:1003-8728.2003.06.012
    [6] 练松良, 黄俊飞. 客货共运线路轨道不平顺不利波长的分析研究[J]. 铁道学报, 2004, 26(2): 111-115. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-TDXB200402021.htm

    Lian Song-liang, Huang Jun-fei. Study of the detri mental wavelengths of track irregularities for railway with passenger and freight traffic[J]. Journal of the China Railway Society, 2004, 26(2): 111-115. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-TDXB200402021.htm
    [7] 芦睿泉, 练松良. 轨道复合不平顺对提速列车运行影响的研究[J]. 铁道科学与工程学报, 2005, 2(5): 17-22. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-CSTD200505003.htm

    Lu Rui-quan, Lian Song-liang. Research of the effect of track complex irregularities on the vehicle dynamic response[J]. Journal of Railway Science and Engineering, 2005, 2(5): 17-22. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-CSTD200505003.htm
    [8] 张洪. 基于运行模态识别的铁路客车动力学特性研究[D]. 上海: 同济大学, 2005.
    [9] Hermans L, Vender H. Modal testing and analysis of structures under operational conditions[J]. Mechanical Systemsand Signal Processing, 1999, 13(2): 193-216.
    [10] 夏江宁, 陈志峰, 宋汉文. 基于动力学环境试验数据的模态参数识别[J]. 振动与冲击, 2006, 25(1): 99-103. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZDCJ200601027.htm

    Xia Jiang-ning, Chen Zhi-feng, Song Han-wen. Modal parameter identification of experimental data based on dynamic environment[J]. Journal of Vibration and Shock, 2006, 25(1): 99-103. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZDCJ200601027.htm
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出版历程
  • 收稿日期:  2007-08-20
  • 刊出日期:  2007-10-25

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